[發明專利]一種原態原位沖溝系統沖刷小區

無效

• 申請號: 201210029773.3
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102561253A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 蘇正安;熊東紅;董一帆;翟娟;李佳佳;楊丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 伍見

技術領域

本發明技術涉及環境監測領域，特別是涉及研究沖溝發育過程的一種沖溝系統沖刷小區的構造，用于研究沖溝發育過程中的形態演化和泥沙效應。

背景技術

沖溝侵蝕是一種主要侵蝕。據美國農業部調查，溝蝕量占總侵蝕量的18-73％(平均為35％)；總結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，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容，其中，沖溝發育過程是一項重要內容。

目前，在野外通常運用遙感影像、攝影和GPS等方法進行沖溝發育過程定期監測，這些方法存在以下不足：1)是通常需要較長時間才能獲得，2)是獲得的結果準確性較差，特別是發育過程的信息幾乎沒有，3)對于沖溝朔源侵蝕過程中溝頭、溝壁的形態無法進行實時監測。定量試驗主要在室內采用人工降雨方式進，然而室內試驗尺度太小，土壤也不是原狀土，與實際情況相差太遠。因此，需要發明一種能快速準確測定沖溝朔源侵蝕過程的沖溝系統沖刷小區。

發明內容

本發明技術的目的是提供一種結構簡單，操作、維護便捷、能將快速而準確測定沖溝發育過程規律的一種原態原位沖溝系統沖刷小區構造方式。

本發明技術的目的是這樣實現的：

一種原態原位沖溝系統沖刷小區，包括沿坡度從上向下順序相連布置的穩流池、儲水槽、集水區、跌坎、溝床、溝床緩沖區、水沙收集槽、分流池以及集流池，

所述穩流池與儲水槽通過輸水管連接，在輸水管上設置有流量計；

儲水槽由磚砌墻體圍合而成為長方體，輸水管伸入儲水槽底部，儲水槽和小區集水區的上側共用一個墻體，該共用墻體頂面保持水平；

集水區為長方形，集水區的上側和左右兩側由磚砌墻體圍合而成、集水區下側為開放結構，集水區在水流方向上的坡度為10～15°；

跌坎的寬度與集水區一致，跌坎的坡度為90°；

沖溝溝床上部與跌坎底部相連，溝床兩側采用磚砌體，下部設置溝床緩沖區，溝床的寬度與集水區一致，溝床緩沖區采用瓷磚砌體，該砌體用作在實驗過程中隨沖溝溝床不斷下切而逐層撤出，從而起到能夠監測沖溝下切過程；

溝床緩沖區與水沙收集槽連接，水沙收集槽的底面為一向坡度下方傾斜的傾斜面，水沙收集槽的長度與溝床的寬度相同，水沙收集槽沿坡度方向下方一側的底部設置有排水口；

水沙收集槽的排水口通過輸水管與分流池連接，分流池的排水口再通過輸水管與集流池連接。

更進一步的方案是：所述穩流池通過水龍頭供水；穩流池上還有一個溢水孔。

更進一步的方案是：所述儲水槽沿坡度方向的上方墻體高度大于所述共用墻體高度。

更進一步的方案是：所述集水區沿坡度方向上的長為10m，寬為2至5米。

更進一步的方案是：所述跌坎的高度為0.7至1m。

更進一步的方案是：所述跌坎的坡度為90°。

更進一步的方案是：所述溝床沿坡度方向上的長為7至10m。

更進一步的方案是：所述水沙收集槽的深度大于0.2m，寬度大于0.4m，水沙收集槽的排水口直徑大于等于7.5cm。

更進一步的方案是：所述分流池內部尺寸為0.3×0.3×0.3m³，分流池排水口的數量為5至8個，排水口為直徑7.5cm的孔，排水口的大小和高度相同。

更進一步的方案是：所述集流池底部有一個排水管，排水管上安裝有閥門。

本發明的有益效果是：

1、經濟性

由于方法構建的沖溝沖刷小區主要采用原態原位方式構建，因此，擾動土體較少，具有很好的經濟性。

2、科學性

本方法設計的沖溝系統沖刷小區，土體都沒有經過擾動，把水引進小區上端的儲水槽內，讓水自然溢出沖刷小區的土壤，可以連續系統準確地觀測沖溝的發育全過程，此外，原態原位的沖溝系統能夠最大程度地模擬野外沖溝的真實發育情況，因此具有較強的科學性。

3、本裝置結構簡單，操作維護便捷。

本發明裝置簡單，操作方便。

4、滿足多需求性。

本發明小區上端的儲水槽，引水流量大小可以根據研究的需要設置，僅需要在儲水槽的上方安裝一個流量計，就可以調節流量大小，滿足了研究的不同需求。

附圖說明

圖1是本發明原態原位沖溝系統沖刷小區的示意圖。

具體實施方式