[發(fā)明專利]一種薄層均勻水沙模擬裝置用的定水位穩(wěn)流箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610709727.6
• 申請(qǐng)日: 2016-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN106324219B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷麗;王濟(jì);胡豐青;安裕倫;蔡雄飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標(biāo)事務(wù)有限公司52002
• 代理人: 于俊漢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤侵蝕與水土保持科研領(lǐng)域的一種實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種薄層均勻水沙模擬裝置用的定水位穩(wěn)流箱。

背景技術(shù)

水土流失是全球性的重大生態(tài)環(huán)境問題，坡耕地是水土流失的重要策源地。坡面土壤水蝕過程可分解為雨滴打擊和徑流沖刷對(duì)土壤顆粒的破壞分散過程和徑流對(duì)土壤顆粒的搬運(yùn)過程。在坡面水蝕過程中，地表形成的徑流通常攜帶一定數(shù)量的泥沙，隨著徑流量的不斷增大，這種含沙徑流對(duì)其下方土壤具有較強(qiáng)的侵蝕能力。根據(jù)含沙徑流是否匯聚成股流，坡面含沙徑流可以分為薄層含沙徑流和細(xì)溝含沙流。由于薄層含沙徑流分布面積大，搬運(yùn)的泥沙往往是坡面侵蝕的主要部分，因此對(duì)薄層含沙徑流進(jìn)行模擬是研究上方來水來沙條件下土壤侵蝕規(guī)律的基礎(chǔ)。

目前坡面水蝕過程研究中常采用人工模擬降雨方法模擬薄層含沙徑流。即對(duì)試驗(yàn)區(qū)直接進(jìn)行人工模擬降雨獲得薄層含沙徑流；這種方法能夠較好的模擬降雨產(chǎn)生的徑流侵蝕，但操作性差，產(chǎn)生的徑流量含沙量不均勻，且徑流量和含沙量難以量化，同時(shí)不易模擬較大流量的薄層含沙徑流。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可模擬均勻薄層含沙徑流的裝置用的定水位穩(wěn)流箱，同時(shí)本裝置也可用于需要恒定流量的放水（或水沙）實(shí)驗(yàn)供水需求。其技術(shù)關(guān)鍵是放水過程中流量比較穩(wěn)定；入流連接鋼絲管可與定容量容器連接（比如本裝置與攪拌桶連接），也可與自來水管直接連接，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的恒定流量模擬需求；流量可依據(jù)需要調(diào)節(jié)。

本發(fā)明構(gòu)成

一種薄層均勻水沙模擬裝置用的定水位穩(wěn)流箱，由溢流孔閥門、溢流孔連接軟管、溢流孔、徑流控制閥門、鋼絲管、水沙徑流輸入口、定水位穩(wěn)流箱基座、片狀徑流出口調(diào)節(jié)板、片狀徑流出口調(diào)節(jié)板固定螺母、定水位穩(wěn)流箱箱底斜坡、片狀徑流出口和所述定水位穩(wěn)流箱箱體組成，其特征在于：定水位穩(wěn)流箱整體呈直立的“長(zhǎng)立方體”結(jié)構(gòu)，箱體后上端焊接三個(gè)溢流孔，每個(gè)溢流孔上加裝溢流孔閥門，選擇使用的溢流孔通過溢流孔連接軟管與另一端的集流桶相連，模擬過程中用來收集多余水沙徑流，定水位穩(wěn)流箱箱體后下端焊接一個(gè)水沙徑流輸入口，通過鋼絲管、徑流控制閥門與攪拌桶的水沙徑流輸出口連接，定水位穩(wěn)流箱箱底為所述定水位穩(wěn)流箱箱底斜坡，以方便水沙徑流流出，在定水位穩(wěn)流箱的最低端設(shè)計(jì)片狀徑流出口，通過片狀徑流出口調(diào)節(jié)板和片狀徑流出口調(diào)節(jié)板固定螺母調(diào)節(jié)片狀徑流出口的寬度，為了方便放置，定水位穩(wěn)流箱箱底設(shè)計(jì)了定水位穩(wěn)流箱基座。

定水位穩(wěn)流箱箱底片狀徑流出口為矩形，通過徑流控制閥門以及定水位穩(wěn)流箱上的溢流孔共同控制定水位穩(wěn)流箱中的水位，保持水位恒定，從而使水沙從定水位穩(wěn)流箱中以恒定的流量呈矩形片狀水流從片狀徑流出口流出，流入薄層均勻水沙分水槽。

與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)

目前在定流量放水裝置中比較常用的有（1）馬里奧特定水位供水箱；（2）供水水管上安裝流量表，通過水閥控制流量；（3）直接率定水龍頭流量。其中第1種方法造價(jià)昂貴，技術(shù)工藝要求高，不適合于模擬含泥沙的渾水，不適合于長(zhǎng)時(shí)間恒定流量模擬，不方便移動(dòng)；第2、3種方法得到的流量不穩(wěn)定。

本技術(shù)與前述技術(shù)相比，具有可操作性強(qiáng)，制作材料普遍，制作價(jià)格低廉；既可以模擬恒定流量清水，也可以模擬恒定流量的渾水；流量和含沙量可依據(jù)需要調(diào)節(jié)；流量和含沙量比較均勻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1的側(cè)視圖，

圖3是薄層均勻水沙模擬裝置圖

圖中1.定水位穩(wěn)流箱，2.溢流孔閥門, 3.溢流孔連接軟管，4.溢流孔，5.徑流控制閥門，6.鋼絲管，7.水沙徑流輸入口，8. 定水位穩(wěn)流箱基座，9. 片狀徑流出口調(diào)節(jié)板,10.片狀徑流出口調(diào)節(jié)板固定螺母,11. 定水位穩(wěn)流箱箱底斜坡，12.片狀徑流出口，13.薄層均勻水沙分水槽，14.一級(jí)分水槽,15.分水槽底板，16.二級(jí)扇形分水槽, 17.分水槽邊框，18.一級(jí)緩流區(qū), 19.二級(jí)緩流區(qū)，20.薄層均勻水沙引流袋,21.攪拌機(jī)，22.攪拌機(jī)支架，23. 圓形攪拌桶，24.水沙徑流輸出口。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種薄層均勻水沙模擬裝置用的定水位穩(wěn)流箱，通過本裝置，可以得到恒定流量的片狀水沙徑流，同時(shí)本裝置也可用于需要恒定流量的放水（或水沙）實(shí)驗(yàn)。

通過如下流程模擬恒定流量的片狀水沙徑流。