[發(fā)明專利]進(jìn)行生態(tài)墊防護(hù)效益對(duì)比的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610159115.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN105699237A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟佳慧;張建軍;覃欣雅;俞程元;殷哲;李晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N5/00
• 分類號(hào): G01N5/00;G01N5/04
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水土保持技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及進(jìn)行生態(tài)墊防護(hù)效益對(duì) 比的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

生態(tài)墊可以有效降低雨滴能量、增加土壤入滲、降低坡面流速、 減少徑流量與泥沙量，具有優(yōu)良的抗蝕性和保水性。不同規(guī)格的生態(tài) 墊水土保持效果不同。因此簡單、快速地測定不同生態(tài)墊的抗沖刷能 力、保水性等具有重要的意義。

但目前還沒有專門的對(duì)比和測定生態(tài)墊水土保持效果的實(shí)驗(yàn)裝 置，現(xiàn)在在野外實(shí)驗(yàn)中多采用臨時(shí)布設(shè)實(shí)驗(yàn)來測量生態(tài)墊的抗沖刷 性，在待測坡面上部挖溢流坑，放水溢流，在坡面兩側(cè)進(jìn)行圍擋，染 色法測定坡面流速，在坡底挖坑，放置泥沙收集裝置。或者在徑流小 區(qū)里做生態(tài)墊的沖刷實(shí)驗(yàn)，其方法和野外臨時(shí)布設(shè)實(shí)驗(yàn)類似，在徑流 小區(qū)上部挖溢流坑，用塑料布防止入滲，在坑中放水溢流，染色法測 定坡面流速，承水槽集中收集泥沙和徑流。挖溢流坑時(shí)對(duì)土壤造成較 大擾動(dòng)，帶來誤差偏大的泥沙沖刷量；并且對(duì)于有生態(tài)墊等地蓋物往 往是整塊覆蓋，在挖溢流坑時(shí)進(jìn)行局部破壞很不方便，往往對(duì)下部實(shí) 驗(yàn)坡面的表面也造成干擾；在沖刷放水的時(shí)候，無論是用瓶中的有壓 出流還是水管放水都存在著流量不恒定的問題。對(duì)于野外臨時(shí)布設(shè)的 實(shí)驗(yàn)，在坡面兩側(cè)用隔水板進(jìn)行攔擋時(shí)，往往土壤較緊實(shí)且有碎石， 或者含有不規(guī)則的巖石下墊面，使隔水板的插入十分困難，一般來說 插入地表下5cm已是極限，并且在插入時(shí)對(duì)原有土壤的緊實(shí)度、結(jié) 構(gòu)等都帶來較大的破壞。對(duì)于徑流小區(qū)，底部由護(hù)埂圍起，通過連接 管由集水槽集中收集。在這一過程中，由于底部護(hù)埂對(duì)水分泥沙的攔 擋，可能使泥沙淤積在護(hù)埂前，并增加了底部的下滲，使泥沙和徑流 量都減少。這兩種測定方法中采用的生態(tài)墊的面積較大，陡坡時(shí)在生 態(tài)墊的鋪設(shè)和實(shí)驗(yàn)過程中都給實(shí)驗(yàn)者帶來很大的工作量，需要多人完 成，操作困難，人力成本、材料成本、布施成本都很高。對(duì)于生態(tài)墊 的沖刷實(shí)驗(yàn)，綜合來說徑流小區(qū)和野外不是最優(yōu)選擇。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的生態(tài)墊防護(hù)效益對(duì)比的 實(shí)驗(yàn)操作困難、成本較高和對(duì)環(huán)境破壞較大的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種進(jìn)行生態(tài)墊防護(hù)效益 對(duì)比的實(shí)驗(yàn)裝置，包括供水機(jī)構(gòu)、溢流箱、徑流槽、水管和集水測量 設(shè)備，所述徑流槽傾斜設(shè)置，所述徑流槽用于鋪設(shè)土壤和生態(tài)墊，生 態(tài)墊設(shè)于土壤上；所述溢流箱固定設(shè)于所述生態(tài)墊上，且所述溢流箱 設(shè)于所述徑流槽的向上傾斜的一端，所述徑流槽的另一端設(shè)有第一出 水口，所述第一出水口設(shè)于所述生態(tài)墊的上方，所述集水測量裝置設(shè) 于所述第一出水口處，用于對(duì)從徑流槽內(nèi)流出的泥水進(jìn)行收集和稱 重；所述溢流箱上端敞口、下端封閉，所述溢流箱包括溢流板，所述 溢流板傾斜于所述溢流箱的底面設(shè)置；所述供水機(jī)構(gòu)通過所述水管向 所述溢流箱內(nèi)供水，水從溢流箱的上端溢出沿所述溢流板進(jìn)入到所述 徑流槽內(nèi)沖刷所述生態(tài)墊。

其中，所述徑流槽內(nèi)設(shè)有若干塊第一隔板，若干塊所述第一隔板 將所述徑流槽分隔為多條平行的徑流通道，每條所述徑流通道均設(shè)有 第一出水口，所述溢流箱的數(shù)量與所述徑流通道的數(shù)量相等，所述溢 流箱與所述徑流通道一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。

其中，所述溢流箱的形狀為斜四棱柱形，所述溢流板與所述溢流 箱的底面之間的夾角為30°～60°，且所述溢流板的寬度與所述徑流 通道的寬度相等。

其中，所述溢流板垂直于所述第一隔板設(shè)置，且所述溢流板的外 側(cè)面設(shè)有若干塊第二隔板，若干塊所述第二隔板在所述溢流板的外側(cè) 面上形成多條平行設(shè)置的溢流通道。

其中，還包括可升降底座，所述可升降底座的一端設(shè)有擋板，所 述徑流箱設(shè)于所述可升降底座的上表面，所述可升降底座用于使所述 徑流箱傾斜，所述擋板用于防止所述徑流箱從所述可升降底座上滑 落。

其中，所述供水機(jī)構(gòu)為定水頭供水箱，所述定水頭供水箱的上端 敞口且設(shè)有溢流口，所述定水頭供水箱的下部設(shè)有多個(gè)第二出水口， 多個(gè)所述第二出水口設(shè)于同一高度，每個(gè)所述第二出水口處均設(shè)有閥 門。