[發明專利]一種地塊內土壤風蝕量的測量方法

有效

• 申請號: 201710046163.7
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106768821B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 鄒學勇;張春來;程宏;亢力強
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京瑞成興業知識產權代理事務所(普通合伙) 11288
• 代理人: 李慧

1.一種地塊內土壤風蝕量的測量方法，其特征在于包括如下步驟：首先，設置被測地塊及土壤風蝕圈，然后，測量風速風向，此后，計算與土壤風蝕通量相關物理量以及土壤風蝕飽和長度，最后，進行地塊轉換以及地塊內的土壤風蝕量的計算；

其中所述設置被測地塊及土壤風蝕圈包括：

第一步：設定被測地塊，確定被測地塊邊界；

第二步：在第一步設置的地塊上風向位置設置一個“土壤風蝕圈”；

所述測量風速風向包括：

第三步：在第二步設置的“土壤風蝕圈”中心安裝風速風向測量裝置，在“土壤風蝕圈”內部和邊緣設置收集部件；

第四步：進行風速風向統計；

所述計算與土壤風蝕通量相關物理量以及土壤風蝕飽和長度包括：

第五步：進行土壤風蝕物流量修正；

第六步：確定不同風速等級對土壤風蝕物流量的貢獻；

第七步：計算各風向上土壤風蝕物通量；

第八步：根據第七步獲得的各收集部件在不同風速等級條件下的土壤風蝕物通量，以主風向上的收集部件為標準，計算該方向上的每個收集部件位置的土壤風蝕物盡通量，即剔除被測地塊范圍以外輸入的風蝕物通量之后，測量得到的“土壤風蝕圈”內土壤風蝕物盡通量；

第九步：根據第八步獲得的各收集部件在不同風速等級條件下，主風向上各位置的土壤風蝕物盡通量，擬合土壤風蝕物通量與距離“土壤風蝕圈”上風向邊界長度的關系，確定地塊內土壤風蝕物盡通量達到飽和狀態時的長度，也就是“土壤風蝕飽和長度”；

第十步：根據第九步獲得的各收集部件在不同風速等級條件下的土壤風蝕飽和長度，確定其它方向在不同風速等級條件下的土壤風蝕飽和長度；

所述進行地塊轉換以及地塊內的土壤風蝕量的計算包括：

第十一步：將不規則形狀的被測地塊轉換為具有相等面積的規則形狀的地塊；

第十二步：根據第九步、第十步和第十一步計算結果，以及各風向上地塊邊界間的距離，計算地塊內的土壤風蝕量；

所述第三步中所述風速風向測量裝置的測風立桿總高度范圍為2.0-10.0米，在測風立桿總高度范圍上按照“下密上稀”的規則分別設置5-10個風速感應器，以及1個高度大于測風立桿高度的風向感應器，風向感應器置于測風立桿頂端，土壤風蝕圈內沿主風向設置多對收集部件，在“土壤風蝕圈”邊緣其它方位分別設置一對收集部件，每對收集部件并列安置、開口方向相反，每對收集部件編號用k和-k表示，以“土壤風蝕圈”中心為分界點，開口朝向“土壤風蝕圈”外側的收集部件用k表示，開口相反的收集部件用-k表示，用于測量土壤風蝕發生時產生的土壤顆粒流量，根據測量的精度要求以及數據量要求確定測量時間，測量時，將每個收集部件內的沙塵倒出，稱取質量，并換算成單位為g/cm2·hr。

2.根據權利要求1的一種地塊內土壤風蝕量的測量方法，其特征在于：所述第一步中所述的地塊是指在空間上連續，地塊邊界范圍內具有相同的土壤類型、土地利用類型、地表覆被和地形特征的土地單元，地塊大小為可勘測的任意大小。

3.根據權利要求1的一種地塊內土壤風蝕量的測量方法，其特征在于：所述第二步中所述“土壤風蝕圈”設置在被測地塊的上風向緊鄰地塊邊界處，“土壤風蝕圈”的設置規格的范圍大于65m×65m，“土壤風蝕圈”直徑大于25m，“土壤風蝕圈”周圍無需做不可蝕處理。

4.根據權利要求1的一種地塊內土壤風蝕量的測量方法，其特征在于：所述第四步通過如下實現：記錄風速風向數據，根據所述數據按照風向分組，每一個風向為一組，其中靜風不予統計，設置統計時間周期，然后，在多組風向統計數據支持下，計算每個風向不同風速等級的累計時間，所述累計時間單位為小時。