[發(fā)明專利]一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310544156.1
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103594020A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付智勇;陳洪松;王克林;王發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G09B25/06
• 分類號: G09B25/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水文、生態(tài)、土壤侵蝕和水土保持領(lǐng)域，更具體涉及一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的裝置，同時還涉及一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的方法，適合于教學(xué)、科研和環(huán)保部門進行自然和人為影響下的坡地水文過程、水分和養(yǎng)分輸移的系統(tǒng)測定和研究。

背景技術(shù)

喀斯特地區(qū)地表地下二元空間結(jié)構(gòu)發(fā)育，土被不連續(xù)，地表異質(zhì)性極其強烈。喀斯特坡面這種坡面物理構(gòu)造的異質(zhì)性必然會導(dǎo)致坡面水文過程的復(fù)雜性，坡面水文過程除傳統(tǒng)意義上的地表徑流、壤中流、地下徑流以外，還存在表層巖溶帶徑流。

在坡面尺度上，準(zhǔn)確判斷坡面產(chǎn)流位置是開展多方面工作的基礎(chǔ)。首先，判斷坡面產(chǎn)流位置是劃分徑流成分、分析坡面產(chǎn)流機制的前提；其次，坡面產(chǎn)流位置的確定，能夠指導(dǎo)野外水文試驗的監(jiān)測布點；第三，在社會生產(chǎn)實踐方面，準(zhǔn)確判斷坡面產(chǎn)流位置能夠為坡面水資源的合理利用、土地利用合理布局、水土保持和面源污染防治工程合理布點等提供科學(xué)依據(jù)。

在土被連續(xù)分布的區(qū)域，如北方黑土、黃土區(qū)，以及南方紅壤區(qū)，判斷坡面產(chǎn)流位置的方法相對簡單，通常根據(jù)降雨特征、土壤水力學(xué)性質(zhì)、地形地貌指標(biāo)等起始邊界條件，通過小區(qū)觀測或模型模擬就能比較準(zhǔn)確地判斷。然而，喀斯特地區(qū)表現(xiàn)出獨特的土被不連續(xù)性和地上地下結(jié)構(gòu)的極強異質(zhì)性，適用于土被連續(xù)區(qū)用于判斷坡面產(chǎn)流位置的方法在該區(qū)域顯然不能照搬。因此，亟需提出適合于類似喀斯特地區(qū)這種土被不連續(xù)且異質(zhì)性明顯的坡面產(chǎn)流位置判別的新方法，以期為該地區(qū)有限水資源的合理利用、土地利用合理布局、植被恢復(fù)策略等方面提供技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的裝置，制作簡單、投入小、安裝便捷，在判斷所在位置是否產(chǎn)流的同時，能夠?qū)Ξa(chǎn)流水樣進行保護性存儲，同時該裝置具有較高的水文識別分辨率，能對小尺度異質(zhì)性小生境的產(chǎn)流過程和產(chǎn)流機制進行定性分析，解決了高異質(zhì)性地區(qū)坡面水文研究過程中普遍識別率不高的問題。

本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的方法，方法易行，操作簡便，解決了傳統(tǒng)研究方法在類似喀斯特等土被不連續(xù)的地區(qū)檢測坡面產(chǎn)流位置所遇到的技術(shù)難點，能夠為該類地區(qū)有限水資源的合理利用、土地利用合理布局、植被恢復(fù)策略等方面提供技術(shù)手段。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的裝置，它包括PVC管（DN25）、第一三通（DN25）、第二三通（DN25）（橫向端為主管，垂直端為支管）、第一儲水管、第二儲水管、第一管帽（帶孔）、第二管帽（帶孔）、第一導(dǎo)水管、第二導(dǎo)水管、第一管塞、第二管塞、細紗網(wǎng)。其連接關(guān)系為：將一根內(nèi)部填充細紗網(wǎng)、長25cm的PVC管（DN25）兩端分別均套入到第一DN25三通（垂直端為支管）支管中、第二DN25三通（垂直端為支管）支管中，保證第一三通（DN25）、第二三通（DN25）（橫向端為主管，垂直端為支管）主管平行；第一三通（DN25）、第二三通（DN25）主管兩端分別套入第一儲水管、第二儲水管和第一管帽（帶孔）、第二管帽（帶孔），第一儲水管、第二儲水管另一端密封，第一管帽（帶孔）、第二管帽（帶孔）孔中插入與其相同孔徑的第一導(dǎo)水管、第二導(dǎo)水管，第一導(dǎo)水管、第二導(dǎo)水管插入端管口深入到第一儲水管、第二儲水管下端，第一導(dǎo)水管、第二導(dǎo)水管外露端管口塞入第一管塞、第二管塞。將第一儲水管、第二儲水管密封端放于水平面上，在PVC管（DN25）管身的圓周四分之一圓周區(qū)域鉆孔，便于經(jīng)流水進入，四分之一圓周區(qū)域的上邊界為經(jīng)過PVC管（DN25）中心線的鉛垂平面與PVC管（DN25）的相交線，下邊界為經(jīng)過PVC管（DN25）中心線的水平面與PVC管（DN25）的相交線；PVC管（DN25）內(nèi)部填充細紗網(wǎng)，以防泥沙進入堵塞管道；第一管塞、第二管塞的作用在于，一方面保護管口清潔，一方面便于抽提第一儲水管、第二儲水管中收集到的產(chǎn)流水。

一種檢測喀斯特坡面產(chǎn)流位置的方法，其步驟是：