[發明專利]一種確定風蝕速率的集沙儀系統和確定風蝕速率的方法

有效

• 申請號: 202011092868.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112485180B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 郭乾坤;杜鵬飛;殷哲;趙瑩;單志杰;許晶晶
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01M9/00;G01N5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.一種確定風蝕速率的集沙儀系統，其特征在于，包括設置在線性擾動區域的至少一個集沙儀；所述線性擾動區域為相互平行的兩條邊線形成的一段區域；

在所述兩條邊線中的任一邊線作為初選邊線，在所述初選邊線上等間距地設置有集沙儀；

在所述兩條邊線中的另一邊線上，以所述初選邊線中的任一集沙儀所在位置為原點，確定自所述原點開始第一分解方向與另一邊線的第一交點，以及自所述原點開始第二分解方向與另一邊線的第二交點，在確定的第一交點和第二交點處設置集沙儀，兩條邊線上的集沙儀均按照數字編號從小到大的順序依次排列；

其中，第一分解方向和第二分解方向為對盛行風向進行分解的兩個互相垂直的方向；以初始邊線上布設的任一集沙儀為起點，分別通過第一分解方向和第二分解方向連接另一邊線上的集沙儀；當另一邊線上的集沙儀編號較小時，連接初始邊線相應集沙儀與該集沙儀的垂直風向定義為第一分解方向，當另一邊線上的集沙儀編號較大時，連接初始邊線相應集沙儀與該集沙儀的垂直風向定義為第二分解方向；盛行風向為以90度的風向變化所確定的風向；所述初始邊線與所述另一邊線長度相等；

處于上風狀態的邊線上設置的集沙儀，用于收集流入所述線性擾動區域的物質，得到流入量；

處于下風狀態的邊線上設置的集沙儀，用于收集流出所述線性擾動區域的物質，得到流出量；

其中，根據所述流入量和所述流出量確定所述線性擾動區域的風蝕速率；處于上風狀態的邊線為兩條邊線中沿著風向的方向首先到達的邊線，處于下風狀態的邊線為兩條邊線中不是處于上風狀態的另一邊線。

2.根據權利要求1所述的確定風蝕速率的集沙儀系統，其特征在于，當所述線性擾動區域的延伸方向或延伸反方向在所述盛行風向的風向變化范圍內時，還包括用于對所述線性擾動區域的風向和風速進行測試的儀器；

其中，設定所述線性擾動區域所在直線與所述第一分解方向的銳角夾角為θ，若盛行風向與所述第一分解方向之間的夾角小于或等于θ，則處于上風狀態的邊線為所述第一邊線；若盛行風向與所述第一分解方向之間的夾角大于θ，則處于上風狀態的邊線為所述第二邊線。

3.一種基于權利要求1或2所述的確定風蝕速率的集沙儀系統的確定風蝕速率的方法，其特征在于，包括：

在所述線性擾動區域的延伸方向或延伸反方向不在盛行風向的風向變化范圍內的情況下，處于上風狀態的邊線不隨盛行風向與第一分解方向的夾角變化，設定處于上風狀態的邊線為第一邊線，處于下風狀態的邊線為第二邊線；

根據所述第一邊線上設置的各集沙儀，確定流入所述線性擾動區域的物質的流入量Q_in，根據第二邊線上設置的各集沙儀，確定流出所述線性擾動區域的物質的流出量Q_out；

根據公式計算所述線性擾動區域的風力侵蝕或堆積速率A；

其中，N為在所述第一邊線上設置的集沙儀的數量，L為在所述第一邊線上設置的相鄰集沙儀之間的間距；d為所述第一邊線和所述第二邊線之間的距離，即擾動區域的寬度；若A＞0，表示所述線性擾動區域出現了風力侵蝕，若A＜0，表示所述線性擾動區域出現了風力堆積。