[發(fā)明專利]一種研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌的觀測小區(qū)構(gòu)造

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010515410.1
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN101995377A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉剛才;南嶺;陳安強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觀測水土流失的環(huán)境監(jiān)測實驗裝置，具體來說涉及研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌的一種觀測小區(qū)的修建方法與構(gòu)造，用于模擬研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌的過程規(guī)律。

背景技術(shù)

沖溝侵蝕是一種主要侵蝕。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部調(diào)查，溝蝕量占總侵蝕量的18-73％（平均為35％）；總結(jié)分析世界各國家的溝蝕情況，溝蝕量占侵蝕總量的10-94％（平均為44％）；在我國黃土高原的丘陵溝壑區(qū)，面積有21.76萬km2，溝蝕量占侵蝕總量的60-90％。因此，研究沖溝侵蝕是必不可少的內(nèi)容，其中，沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌是一項重要內(nèi)容。

目前，研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌，通常采用遙感影像、攝影和人工現(xiàn)場定位等方法進行，這些方法是通過比較不同時期的影像或照片或定位位置的變化情況來確定的，存在2個明顯的不足：1）是通常需要較長時間才能獲得，2）是獲得的結(jié)果準(zhǔn)確性較差，特別是它們的發(fā)生過程信息幾乎沒有。因此，需要發(fā)明一種能快速準(zhǔn)確測定沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌過程的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護便捷、能將快速而準(zhǔn)確測定沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌發(fā)生過程的一種觀測小區(qū)構(gòu)造。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌的觀測小區(qū)構(gòu)造，用于填入不同性狀土體的四個試驗槽均為長3米、寬0.5米、深1米的長方體磚砌混凝土結(jié)構(gòu)，且四個試驗槽依次并列布置，四個試驗槽同一側(cè)寬度方向的墻體為開放式而構(gòu)成對應(yīng)試驗槽的出水口，徑流收集槽與四個試驗槽的出水口連通，徑流收集槽的出水口與徑流收集池連通，徑流收集池上部與徑流測量池上部連通，高位供水池下部設(shè)置有引水管，引水管出口連接用于把水引入指定試驗槽的軟管，引水管上設(shè)置有閥門；高位供水池的容積為8立方米，徑流收集池及徑流測量池的容積均為1立方米，且高位供水池、徑流收集池以及徑流測量池均為正方體形。

本觀測小區(qū)的結(jié)構(gòu)為：試驗槽主體由四個并列分布的試驗槽單體構(gòu)成，四個試驗槽分別用于構(gòu)造不同性狀的土體，單個試驗槽為長方體構(gòu)造，長為3米，寬為0.5米，深為1米（可以根據(jù)需要改變深度）。試驗槽四邊中一端開放，為試驗槽出口，該出口試驗時徑流流出方向。構(gòu)造試驗土體時可用模板將該面封閉。

在試驗槽上方，修建一個供水池（也可以修改兩個并列分布的供水池。兩個供水池容量相同），為8立方米，長寬高均為2米。供水池有獨立的出水口，出水口的引水管上安裝閥門可調(diào)節(jié)控制流量。出水口可連接軟管，將水引至試驗槽內(nèi)沖刷土體。

在試驗槽下端修建徑流池。徑流池分為兩部分，分別為徑流收集池和徑流測量池，兩池在上部連通，含沙徑流先在徑流收集池盛滿后進入徑流測量池。徑流收集池和徑流測量池容積相同，各為1立方米。徑流收集池和試驗槽出口由徑流收集槽連接。

本發(fā)明一種研究沖溝溝頭和溝壁崩塌發(fā)生過程的觀測小區(qū)修建方法與結(jié)，由供水池、試驗槽、徑流收集槽和徑流觀測池等組成。

本發(fā)明的有益效果是：

1、快速性、準(zhǔn)確性和完整性：本方面設(shè)計的觀測小區(qū)，把要研究的土壤按原有特征盛入小區(qū)（試驗槽）內(nèi)后，把水引進小區(qū)上端的供水池內(nèi)，讓水經(jīng)水管沖刷小區(qū)（試驗槽）的土壤，可以連續(xù)系統(tǒng)準(zhǔn)確地觀測沖溝溝頭和溝壁崩塌的發(fā)育全過程。

2、本裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作維護便捷：本發(fā)明裝置簡單，并不需要人工或自然降雨，操作方便。

3、滿足多需求性：本發(fā)明的引水流量大小可以根據(jù)研究的需要設(shè)置，用閥門控制流量，流量可大可??；也可根據(jù)研究需要，可以填裝不同特性的土壤構(gòu)成不同土體層次構(gòu)型，也可以構(gòu)成不同長度和高度的土體，滿足了不同研究目標(biāo)的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。

具體實施方式

圖1示出，一種研究沖溝溝頭侵蝕和溝壁崩塌的觀測小區(qū)構(gòu)造，用于填入不同性狀土體的四個試驗槽2均為長3米、寬0.5米、深1米的長方體磚砌混凝土結(jié)構(gòu)，且四個試驗槽依次并列布置，四個試驗槽同一側(cè)寬度方向的墻體為開放式而構(gòu)成對應(yīng)試驗槽的出水口，徑流收集槽3與四個試驗槽的出水口連通，徑流收集槽的出水口與徑流收集池4連通，徑流收集池上部與徑流測量池5上部連通，高位供水池1下部設(shè)置有引水管1a，引水管出口連接用于把水引入指定試驗槽的軟管，引水管上設(shè)置有閥門；高位供水池1的容積為8立方米，徑流收集池4以及徑流測量池5的容積均為1立方米，且高位供水池、徑流收集池以及徑流測量池均為正方體形。

參見圖2，四個試驗槽的出水口位置處的墻體高度僅為0.1米，而試驗槽其它周邊的墻體均為1米高。每個實驗槽的凈空尺寸均為長3米、寬0.5米、深1米。