[發明專利]石漠化邊坡水土流失的現場綜合監測和評價方法

在審

• 申請號: 202211292558.2
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115584713A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 高山;周成;歐鷗;韋宇輝;陳群;李旭;羅祺;劉家慶;何廷全;奉文明;鄭克西;楊浪;馬萬榮;羅炬;朱訓洪;周澤昶;楊禮明;陳曉明;王琛;付濤
• 申請（專利權）人: 廣西新發展交通集團有限公司;四川大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;E02D33/00;E04H17/14;G06Q10/06
• 代理公司: 成都海成知識產權代理事務所(普通合伙) 51357
• 代理人: 周敏

1.石漠化邊坡水土流失的現場綜合監測和評價方法，其特征在于，包括以下內容：

（1）選取進行現場水土流失立體化綜合觀測的試驗小區；在試驗小區的上側和左右兩側邊界開挖隔離溝，沿隔離溝放置隔離膜，并將隔離膜下部埋入溝中，并使隔離膜上部豎立，通過小錨桿和橫桿圍繞試驗小區邊界搭建圍擋，并將豎立的隔離膜倚靠在橫桿上，形成裝配式隔擋結構；

（2）在試驗小區坡面沿坡面平鋪水土流失觀測用的物源黏性土，找平至試驗設定厚度，作為在降雨時作為發生水土流失的物源材料，該材料也是石漠化邊坡植被生態防護的基質材料；

（3）沿試驗小區坡底部的邊界開挖橫向觀測溝，用于地質斷面水土流失立體觀測，在結束長期觀測后作為種植溝進行水土流失生態防護；沿橫向觀測溝深度方向，在不同土層對應的深度處安放格柵擋板，在每塊格柵擋板上放置一根收集管槽，實現石漠化邊坡各巖土層對應的水土流失的多級分層收集和觀測；在試驗小區坡面及地質斷面各土層，設置與橫向觀測溝內各收集管槽對應的引流膜，將徑流和壤中流所致的水土流失引流至各收集管槽內；在每根收集管槽的同一端部連接一根順坡向導流管道，順坡向導流管道末端出口與各自的水土收集桶或軟質管袋連通，收集地質斷面各層的水土流失；

（4）用沉沙桶分別將各級收集到的坡面徑流和壤中流的水土通過沉淀法分離開來，用以統計和計算坡面地表產沙量和壤中流產沙量，觀測坡面徑流和壤中流的泥沙過程，在每次降雨后觀測一次；

（5）在降雨沖刷發生水土流失后，將具有一定強度的真空膜鋪設在試驗小區石漠化邊坡的表面，邊緣用土密封壓實后將膜下覆蓋的空氣抽出，利用大氣壓力將真空膜貼緊在石漠化坡面水土流失后的土壤侵蝕溝和小丘陵上；在真空膜上采用與步驟（2）相同的找平方式，平鋪黏性土物源至石漠化邊坡的原來設定坡面覆蓋物的厚度，然后將真空膜慢慢卷起，得到石漠化邊坡上總的土壤流失量，結合實測到的坡面徑流和壤中流中的土壤流失量，進而得到石漠化邊坡的土壤地下漏失量；

（6）預先在試驗小區石漠化邊坡坡面上多點分布式布置雨量桶和蒸散器，通過人工觀測分別得到降水總量及其過程，蒸散階段的水分蒸發量及其過程，根據實測的降雨歷時，反算現場的降雨強度，實時網上跟蹤和實測記錄現場的溫度和濕度。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述試驗小區可根據測試區域大小和邊坡分級，從上至下梯級設置多個，形成成套的測試系統，對于位于坡腳處的試驗小區，將所述收集管槽放置在低于坡腳處，同時在管槽后面打設小錨桿，坡腳和管槽之間設置橫向立起的竹排作為支撐、反濾和隔離，將引流膜從竹排間的縫隙穿過塞入坡腳土體；

步驟（1）中試驗規劃小區的選擇是在石漠化邊坡上選擇坡面橫向較平整、坡度和土壤條件較均一的區域。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟（1）中利用拍照和圖片處理技術得到現場地貌地形圖，計算坡面石漠化面積、石漠化程度、基巖裸露率；在試驗規劃小區內測定坡長、坡度、表層巖溶帶上土壤質地、土壤大孔隙形態、土層厚度，從而評估監測前邊坡的石漠化發育程度，初步判別水土流失程度，同時為后續步驟中計算坡面平鋪水土流失觀測用的物源黏性土用量和厚度提供依據。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟（1）中通過向隔離溝中填土或采用固化材料封閉隔離溝，將隔離膜下部固定；步驟（1）中在試驗小區的上下邊界兩端分別布置至少兩根小錨桿，作為橫桿的支撐和坡面水土流失前后地形地貌觀測對比的參照物。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟（3）中格柵擋板沿觀測溝的長度方向為0.3%至3%的坡率。

6.根據權利要求5所述方法，其特征在于，格柵擋板的寬度大于橫向觀測溝的寬度，從而可以將格柵擋板傾斜放入觀測溝中自然倚靠在溝的兩側壁上，實現格柵擋板的位置固定。

7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟（3）中，在收集管槽內鋪設一層膜墊層，用于提起取出滯留在管槽的水土流失淤積泥土，提高后續計量和計算的準確率；步驟（3）中，將引流膜在坡面和坡體內一側埋入坡土，利用坡土壓住，另一側伸入橫向管槽中，將坡面徑流和壤中流所致的水土流失順利引流至收集管槽內。