[發(fā)明專利]一種降雨誘發(fā)土壤侵蝕的影響因素定量監(jiān)測(cè)與分析裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010825538.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111948376A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃發(fā)明;薩日娜;胡松雁;嚴(yán)茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 南昌青遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36123
• 代理人: 涂志剛

本發(fā)明屬于土壤侵蝕檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種降雨誘發(fā)土壤侵蝕的影響因素定量監(jiān)測(cè)與分析裝置,包括接水槽、接水槽滾輪、土壤地面模擬裝置、液壓坡度調(diào)節(jié)器、降雨系統(tǒng)支撐體、土壤模擬材料調(diào)配臺(tái)、總控制面板、土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)、全自動(dòng)廣角攝像頭、噴淋水管、旋轉(zhuǎn)下噴式可調(diào)噴頭、土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)滾輪軌道、土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)滾輪軌道、土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)滾輪。本裝置能夠模擬不同降雨量、降雨持時(shí)、地形坡度、土壤類型、植被覆蓋等因素對(duì)區(qū)域土壤侵蝕嚴(yán)重的影響程度，且降雨模擬系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)下噴式降雨模擬系統(tǒng)，保證雨滴達(dá)到終點(diǎn)速度，并且降雨特性接近天然鑒于特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤侵蝕檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種降雨誘發(fā)土壤侵蝕的影響因素定量監(jiān)測(cè)與分析裝置。

背景技術(shù)

土壤侵蝕是地質(zhì)自然災(zāi)害的主要形式之一，而降雨，是誘發(fā)土壤侵蝕的主要因素之一。降雨量的增加，使雨水對(duì)表層土壤產(chǎn)生很大的浮力，使得地層壓力顯著降低，從而導(dǎo)致摩擦力明顯下降，發(fā)生土壤及其母質(zhì)體破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的現(xiàn)象。隨著近地表土壤水文條件從排水到飽和再到壤中流條件的轉(zhuǎn)變，土壤前期含水量增加，以及土壤顆粒從排水條件所受向下的力轉(zhuǎn)變?yōu)槿乐辛髯饔玫南蛏蠞B流力，從而改變土壤顆粒的力學(xué)分布特征和土壤抗剪強(qiáng)度。再者，土壤前期含水量是影響土壤團(tuán)聚穩(wěn)定性變化的重要因素。目前，現(xiàn)有技術(shù)及裝置難以提供多種情況下的降水誘發(fā)侵蝕模擬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供一種降雨誘發(fā)土壤侵蝕的影響因素定量監(jiān)測(cè)與分析裝置，能夠進(jìn)行不同降雨量、不同降雨持時(shí)、不同地形坡度、不同土壤類型以及不同植被覆蓋等不同狀況下的降雨誘發(fā)侵蝕模擬。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種降雨誘發(fā)土壤侵蝕的影響因素定量監(jiān)測(cè)與分析裝置，包括接水槽、土壤地面模擬裝置、液壓坡度調(diào)節(jié)器、降雨系統(tǒng)支撐體、土壤模擬材料調(diào)配臺(tái)、土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)、旋轉(zhuǎn)下噴式可調(diào)噴頭；所述降雨系統(tǒng)支撐體設(shè)置于液壓坡度調(diào)節(jié)器、土壤模擬材料調(diào)配臺(tái)的底部，所述液壓坡度調(diào)節(jié)器的一端與所述土壤地圖模擬裝置的底部相連，另一端設(shè)置于所述降雨系統(tǒng)支撐體上，用于改變所述土壤地面模擬裝置的高度和坡度；所述土壤地圖模擬裝置包括斜板、擋板以及第一軌道，所述斜板呈傾斜設(shè)置，所述擋板設(shè)置于所述斜板的兩側(cè)，所述第一軌道設(shè)置于所述擋板的頂部；所述土壤模擬材料調(diào)配臺(tái)的頂部設(shè)有兩側(cè)設(shè)有第二軌道，所述第一軌道和第二軌道對(duì)接后用于所述土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)底部的土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)滾輪移動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)下噴式可調(diào)噴頭設(shè)置于所述土壤地圖模擬裝置的上方；所述接水槽設(shè)置于所述土壤地圖模擬裝置的底部。

所述降雨系統(tǒng)支撐體的內(nèi)部鋪設(shè)有輸水管與電線，用于為液壓坡度調(diào)節(jié)器提供電能、為土壤模擬材料調(diào)配臺(tái)提供水和電能。

所述土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)為上部呈中空頂部開口的方形結(jié)構(gòu)、下部截面呈等腰三角形結(jié)構(gòu)，其下部的底部設(shè)有出料口；所述土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)滾輪設(shè)置于所述土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)的底部，所述土壤及覆蓋植被鋪設(shè)機(jī)的底部與總控制面板連接，用于控制其移動(dòng)。

所述液壓坡度調(diào)節(jié)器位于土壤地面模擬裝置下方，其頂部與所述土壤地面模擬裝置底部相連，其底部設(shè)置于所述降雨系統(tǒng)支撐體上，所述總控制面板與液壓坡度調(diào)節(jié)器用于控制其升降；所述液壓坡度調(diào)節(jié)器為液壓缸，其頂端設(shè)置呈楔形的連接塊。

所述旋轉(zhuǎn)下噴式可調(diào)噴頭固定于噴淋水管上，所述噴淋水管呈倒“L”形結(jié)構(gòu)，其垂直段的底端固定于所述降雨系統(tǒng)支撐體上，與其內(nèi)部的輸水管相連；所述旋轉(zhuǎn)下噴式可調(diào)噴頭間隔設(shè)置于所述噴淋水管的水平段的底部，由總控制面板控制模擬降雨，在同一孔位上布有發(fā)散式噴水裝置，可保證雨滴達(dá)到終點(diǎn)速度，并且降雨特性接近天然降雨特性。

所述噴淋水管的垂直段上設(shè)有全自動(dòng)廣角攝像頭，所述全自動(dòng)廣角攝像頭與總控制面板相連，用于試驗(yàn)全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄。

所述接水槽的底部設(shè)有四個(gè)接水槽滾輪，所述滾輪上設(shè)有用于制動(dòng)的剎車。