[發明專利]一種水土流失測釬的測讀裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201410848004.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104501691A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 楊建民;孟凡憲
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B5/06
• 分類號: G01B5/06;G01N33/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明屬于水土保持監測設施技術領域，特別是一種水土流失測釬的測讀裝置及其使用方法，應用于監測水土流失的測釬法中對測釬數據的準確讀取與采集。

背景技術

水土流失作為全球性的生態問題，越來越得到重視，如何有效地實行土壤侵蝕測量和控制成為了各國普遍關注的焦點。在水土保持、林業生態環境的建設中，首要的工作就是要進行水土流失工作的監控，為區域生態系統提供水土流失定量監控數據，對區域水土流失趨勢進行預測，進而能夠在降雨前后知道某一地區水土流失的狀況，才可以有針對性的治理和防護。目前，我國常用的土壤侵蝕測量方法主要有傳統測量法和先進儀器測量法。傳統測量方法主要有侵蝕小區觀測法、插釬法、填土法、量溝法等；先進儀器測量法主要有稀土元素示蹤法、放射性核素示蹤法、三維激光地形掃描和航空攝影技術等。

定位插釬風蝕強度觀測法(簡稱測釬法)是目前水土流失監測的常用方法，適用于開發建設項目重點監測地區邊坡風化水蝕的水土流失監測，適用于地形比較復雜、區域相對分散、植被覆蓋率較高、遙感方法難以適用的小區域監測。

測釬法是指在坡面樣地內，在盡可能少地擾動地表土壤的情況下，向地下有規律地插入若干細釬，在插釬上標記與土壤表層持平的位置，作為原始高度點。降水發生后，通過觀測地表土層降低的厚度，觀測計算土壤水蝕侵蝕量。插釬觀測內容必須包括降水情況及土壤流失量；同時按照觀測項目的要求，增加土壤理化性質、植被變化、耕作情況等觀測內容。測釬規格常為50～100cm長，直徑1～2cm的測釬，測釬上標有刻度，測釬垂直坡面或豎直插入坡面，測釬釘帽端露出一定尺寸的距離，記錄初始坡面高度，降雨后或間隔一定周期觀察采集坡面新高度，與初始坡面高度差得出土壤侵蝕深度，以進一步計算得出土壤侵蝕量與降水量的影響關系。

上述測釬法存在的問題：

(1)使用帶有刻度的普通測釬作為測釬，測釬刻度在室外環境下容易銹蝕剝落，造成數據丟失。

(2)由于測釬露出坡面刻度較短，給數據采集人員造成讀數困難，由于視線難以平視，也容易加大讀數誤差。

(3)傳統測釬通常是錘擊貫入坡面，由于測釬有一定柔性，錘擊作用下有變短的趨勢，造成測釬上刻度間距變小，刻度不準。

(4)需要借助標尺貼地測量讀數，讀數困難的同時，也加大了工作量，造成數據采集效率低。

因此，能夠盡量降低和減小人為因素和其它不確定因素造成的誤差的影響，尋求一種簡便快捷，易于操作和讀數準確的應用于扦插法的讀數裝置對于水土流失的測量控制意義重大。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種水土流失測釬的測讀裝置及其使用方法，采用該裝置及其使用方法讀取數據更為準確、操作更加便捷、效率更加高效。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的一個技術方案是：一種水土流失測釬的測讀裝置，包括活動外筒和設置在其內部的導向內筒，二者形成滑動連接；在所述導向內筒的頂端上方設有限位頂帽，在所述導向內筒的底端設有封底，所述導向內筒和所述活動外筒長度相等，在所述導向內筒上設置有刻度，所述導向內筒的外徑≥測釬釬帽的外徑。

所述導向內筒的外徑比測釬釬帽的外徑大0.1～0.3mm。

在所述導向內筒上自上而下設置有刻度。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的另一個技術方案是：上述水土流失測釬的測讀裝置的使用方法，包括以下步驟：

一)將活動外筒向上滑動至限位頂帽底端與導向內筒對齊；

二)將導向內筒的封底靠齊在測釬釬帽上端，使導向內筒與測釬同軸設置；

三)釋放活動外筒，使其在自重作用下緩慢下落，落至活動外筒底端接觸到所測地點表面；

四)平視讀取活動外筒上端邊緣所對齊的導向內筒上所標示的刻度值，獲取讀數。

本發明具有的優點和積極效果是：

1)與傳統測釬法直接將刻度標在測釬上相比，測釬上刻度在室外環境下容易銹蝕脫落和泥土污染，而用此讀數裝置只在采集數據時在室外使用，不會出現上述問題。

2)活動外筒在自重下下落到地表面，顯示出導向內筒上刻度，該刻度顯示過程沒有人為因素干涉，進而保證測讀數值避免人為影響和主觀誤差。

3)傳統帶刻度測釬通常是錘擊入坡面，由于金屬有一定柔性，錘擊時容易使測釬變短，從而釬上刻度間距變小，造成刻度本身不準確。測讀裝置避免了這個影響因素。

4)測讀裝置相對于傳統刻度測釬，避免了讀數人員難以平視測量坡面刻度，而是讀取位置較高的導向內筒上的刻度，使讀數更加準確。