CN104501691A - 一种水土流失测钎的测读装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水土流失测钎的测读装置，包括活动外筒和设置在其内部的导向内筒，二者形成滑动连接；在所述导向内筒的顶端上方设有限位顶帽，在所述导向内筒的底端设有封底，所述导向内筒和所述活动外筒长度相等，在所述导向内筒上设置有刻度，所述导向内筒的外径≥测钎钎帽的外径。本发明还公开了上述水土流失测钎的测读装置的使用方法。本发明具有便于野外操作、避免人为影响、读数准确、构造简单、易于掌握、使用成本低和性能可靠的特点。本发明与传统带刻度测钎相比，克服了测钎上刻度易剥落、污染锈蚀；读数困难、效率低；测钎加工工艺要求高和成本高等缺点。

Description

一种水土流失测钎的测读装置及其使用方法

技术领域

本发明属于水土保持监测设施技术领域，特别是一种水土流失测钎的测读装置及其使用方法，应用于监测水土流失的测钎法中对测钎数据的准确读取与采集。

背景技术

水土流失作为全球性的生态问题，越来越得到重视，如何有效地实行土壤侵蚀测量和控制成为了各国普遍关注的焦点。在水土保持、林业生态环境的建设中，首要的工作就是要进行水土流失工作的监控，为区域生态系统提供水土流失定量监控数据，对区域水土流失趋势进行预测，进而能够在降雨前后知道某一地区水土流失的状况，才可以有针对性的治理和防护。目前，我国常用的土壤侵蚀测量方法主要有传统测量法和先进仪器测量法。传统测量方法主要有侵蚀小区观测法、插钎法、填土法、量沟法等；先进仪器测量法主要有稀土元素示踪法、放射性核素示踪法、三维激光地形扫描和航空摄影技术等。

定位插钎风蚀强度观测法(简称测钎法)是目前水土流失监测的常用方法，适用于开发建设项目重点监测地区边坡风化水蚀的水土流失监测，适用于地形比较复杂、区域相对分散、植被覆盖率较高、遥感方法难以适用的小区域监测。

测钎法是指在坡面样地内，在尽可能少地扰动地表土壤的情况下，向地下有规律地插入若干细钎，在插钎上标记与土壤表层持平的位置，作为原始高度点。降水发生后，通过观测地表土层降低的厚度，观测计算土壤水蚀侵蚀量。插钎观测内容必须包括降水情况及土壤流失量；同时按照观测项目的要求，增加土壤理化性质、植被变化、耕作情况等观测内容。测钎规格常为50～100cm长，直径1～2cm的测钎，测钎上标有刻度，测钎垂直坡面或竖直插入坡面，测钎钉帽端露出一定尺寸的距离，记录初始坡面高度，降雨后或间隔一定周期观察采集坡面新高度，与初始坡面高度差得出土壤侵蚀深度，以进一步计算得出土壤侵蚀量与降水量的影响关系。

上述测钎法存在的问题：

(1)使用带有刻度的普通测钎作为测钎，测钎刻度在室外环境下容易锈蚀剥落，造成数据丢失。

(2)由于测钎露出坡面刻度较短，给数据采集人员造成读数困难，由于视线难以平视，也容易加大读数误差。

(3)传统测钎通常是锤击贯入坡面，由于测钎有一定柔性，锤击作用下有变短的趋势，造成测钎上刻度间距变小，刻度不准。

(4)需要借助标尺贴地测量读数，读数困难的同时，也加大了工作量，造成数据采集效率低。

因此，能够尽量降低和减小人为因素和其它不确定因素造成的误差的影响，寻求一种简便快捷，易于操作和读数准确的应用于扦插法的读数装置对于水土流失的测量控制意义重大。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种水土流失测钎的测读装置及其使用方法，采用该装置及其使用方法读取数据更为准确、操作更加便捷、效率更加高效。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种水土流失测钎的测读装置，包括活动外筒和设置在其内部的导向内筒，二者形成滑动连接；在所述导向内筒的顶端上方设有限位顶帽，在所述导向内筒的底端设有封底，所述导向内筒和所述活动外筒长度相等，在所述导向内筒上设置有刻度，所述导向内筒的外径≥测钎钎帽的外径。

所述导向内筒的外径比测钎钎帽的外径大0.1～0.3mm。

在所述导向内筒上自上而下设置有刻度。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：上述水土流失测钎的测读装置的使用方法，包括以下步骤：

一)将活动外筒向上滑动至限位顶帽底端与导向内筒对齐；

二)将导向内筒的封底靠齐在测钎钎帽上端，使导向内筒与测钎同轴设置；

三)释放活动外筒，使其在自重作用下缓慢下落，落至活动外筒底端接触到所测地点表面；

四)平视读取活动外筒上端边缘所对齐的导向内筒上所标示的刻度值，获取读数。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)与传统测钎法直接将刻度标在测钎上相比，测钎上刻度在室外环境下容易锈蚀脱落和泥土污染，而用此读数装置只在采集数据时在室外使用，不会出现上述问题。

2)活动外筒在自重下下落到地表面，显示出导向内筒上刻度，该刻度显示过程没有人为因素干涉，进而保证测读数值避免人为影响和主观误差。

3)传统带刻度测钎通常是锤击入坡面，由于金属有一定柔性，锤击时容易使测钎变短，从而钎上刻度间距变小，造成刻度本身不准确。测读装置避免了这个影响因素。

4)测读装置相对于传统刻度测钎，避免了读数人员难以平视测量坡面刻度，而是读取位置较高的导向内筒上的刻度，使读数更加准确。

5)读数装置操作便捷，使用灵活，便于野外操作，能大大提高测量大量测钎读数的效率，节省成本与人工。

6)可使用不带刻度的测钎，而是将众多测钎上的刻度集中在导向内筒上，在保证测量读数准确可靠的同时，大大降低了测钎的加工工艺与加工成本。

综上所述，本发明具有便于野外操作、避免人为影响、读数准确、构造简单、易于掌握、使用成本低和性能可靠的特点。与传统带刻度测钎相比，克服了测钎上刻度易剥落、污染锈蚀；读数困难、效率低；测钎加工工艺要求高和成本高等缺点。

附图说明

图1为本发明一种水土流失测钎的测读装置的结构示意图；

图2为测钎法应用于某坡面监测水土流失的布置示意图；

图3为本发明一种水土流失测钎的测读装置的使用方法步骤一)的示意图；

图4为本发明一种水土流失测钎的测读装置的使用方法步骤四)的示意图。

图中：1、限位顶帽；2、导向内筒；3、刻度；4、活动外筒；5、封底。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种水土流失测钎的测读装置，包括活动外筒4和设置在其内部的导向内筒2，二者形成滑动连接；在所述导向内筒2的顶端上方设有限位顶帽1，在所述导向内筒2的底端设有封底5，所述导向内筒2和所述活动外筒4长度相等，在所述导向内筒2上设置有刻度3，所述导向内筒2的外径≥测钎钎帽的外径。

在本实施例中，为了在测量时，使导向内筒2与测钎同轴设置，所述导向内筒2的外径比测钎钎帽的外径大0.1～0.3mm。为了方便使用，在所述导向内筒2上自上而下设置有刻度3。

较佳的具体方案为：带导向内筒和活动外筒等长为20.0cm，导向内筒直径3.1cm，活动外筒内径3.2cm、外径4.0cm。在某一处坡面检测区内，分布9根测钎按3×3排列，请参见图2，测钎长度80.0cm，直径是2.0cm，测钎的钎帽直径3.0cm，高度2.0cm，测钎初始埋入坡面外露总长度为10.0cm。

活动外筒与带刻度的导向内筒等长度，并可上下对齐；活动外筒向上可滑动至限位顶帽底端并受限位顶帽的阻挡而只能向下滑动。上述限位顶帽可使活动外筒与导向内筒对齐并防止外筒向上滑出。

导向内筒2上的刻度精确到毫米，每间隔1厘米由长刻度线标示并刻上数字，1厘米段内由9条短刻线标示毫米数。

请参见图3～图4，上述水土流失测钎的测读装置的使用方法，包括以下步骤：

一)将活动外筒4向上滑动至限位顶帽1底端与导向内筒3对齐；

二)将导向内筒3的封底靠齐在测钎钎帽上端，使导向内筒2与测钎同轴设置；

三)释放活动外筒4，使其在自重作用下缓慢下落，落至活动外筒4底端接触到所测地点表面；

四)平视读取活动外筒4上端边缘所对齐的导向内筒2上所标示的刻度值，获取读数。

如图4所示，读数为150.0mm。再通过此方法可读取剩余其它测钎的数据，并与测钎的初始数据或上次数据作对比，便可获得坡面变化的高度差和土壤侵蚀深度，以进一步计算得出土壤侵蚀量与降水量的影响关系。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水土流失测钎的测读装置，其特征在于，包括活动外筒和设置在其内部的导向内筒，二者形成滑动连接；在所述导向内筒的顶端上方设有限位顶帽，在所述导向内筒的底端设有封底，所述导向内筒和所述活动外筒长度相等，在所述导向内筒上设置有刻度，所述导向内筒的外径≥测钎钎帽的外径。

2.根据权利要求1所述的水土流失测钎的测读装置，其特征在于，所述导向内筒的外径比测钎钎帽的外径大0.1～0.3mm。

3.根据权利要求1所述的水土流失测钎的测读装置，其特征在于，在所述导向内筒上自上而下设置有刻度。

4.如权利要求1所述水土流失测钎的测读装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

一)将活动外筒向上滑动至限位顶帽底端与导向内筒对齐；

二)将导向内筒的封底靠齐在测钎钎帽上端，使导向内筒与测钎同轴设置；

三)释放活动外筒，使其在自重作用下缓慢下落，落至活动外筒底端接触到所测地点表面；

四)平视读取活动外筒上端边缘所对齐的导向内筒上所标示的刻度值，获取读数。