CN104502259A - 一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器 - Google Patents
一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，目的在于：能够模拟真实土体风蚀、水蚀以及耦合侵蚀环境，反映土体抵抗风蚀、水蚀以及耦合侵蚀的特性，所采用的技术方案为：包括水平设置的基座，基座上设置有土样箱，土样箱的长度方向两端分别设有进口和出口，进口连接鼓风机或水源，出口连接用于测量土体抗蚀性的数据收集及处理系统，土样箱在长度方向上与基座水平面之间设有夹角，进口的位置高于出口的位置，土样箱包括放置土样的土样室，土样室与进口和出口相通，所述的土样箱上端设置有降水架，降水架通过管道固定在基座上，管道与水源连接，所述的降水架上设置有若干与管道相通的喷头，喷头位于土样室上端。
Description
技术领域
本发明属于土工试验技术领域，具体涉及一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器。
背景技术
目前对于土体流水冲蚀及风蚀作用下抗蚀特性的试验设备和量测方法较为粗放，所得结果难以真实的反映土体的抗蚀特性。公知的模拟降雨系统从设备到操作方法上过于粗放，难以精密的测得水蚀及风蚀情况下土体抗蚀特性。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够真实反映土体抵抗风蚀、水蚀以及耦合侵蚀作用下的特性的风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括水平设置的基座，基座上设置有土样箱，土样箱的长度方向两端分别设有进口和出口，进口连接鼓风机或水源，出口连接用于测量土体抗蚀性的数据收集及处理系统，土样箱在长度方向上与基座水平面之间设有夹角，进口的位置高于出口的位置，土样箱包括放置土样的土样室，土样室与进口和出口相通，所述的土样箱上端设置有降水架，降水架通过管道固定在基座上，管道与水源连接，所述的降水架上设置有若干与管道相通的喷头，喷头位于土样室上端。
所述的土样箱内沿长度方向通过铁丝网依次设为三个区域，包括与进口连通的上游缓冲区、土样室以及与出口连通的下游缓冲区。
所述的上游缓冲区和下游缓冲区的长度均为土样室的1/10-1/5。
所述的土样箱的材质为钢化有机玻璃，且长度方向侧边上设有便于测量土体变形的刻度方格。
所述的土样箱通过斜面平板固定在基座上，斜面平板的端部与基座的边部铰接，能够调节土样箱与基座平面之间的夹角。
所述的基座上设置有液压缸，液压缸的活塞杆连接斜面平板，液压缸能够使斜面平板带动土样箱绕基座转动。
所述的斜面平板上设有便于测量斜面平板与基座间的夹角的测角刻度。
所述的降水架安装喷头的位置设置为镂空结构。
所述的数据收集及处理系统包括用于采集土样质量变化数据的传感器和收集处理土样质量变化数据的计算机。
所述的土样室底面设置为粗糙状。
与现有技术相比，本发明在降水架上设置的喷头，以及在进口连接水源，利用喷水和水流对土样室的土样进行水蚀，流出的土样经过出口处的数据收集及处理系统测量，得到土样抗水蚀性，模拟了水蚀环境；利用鼓风机产生风，吹蚀土样，对出口吹出的土样进行测量能够得到土样抗风蚀性，模拟了风蚀环境；本发明能够同时进行风蚀和水蚀的耦合侵蚀，全面评价了土样的抗侵蚀性能，土样箱与基座水平面之间设有夹角，使的被水或风侵蚀的土样能够从出口排出，模拟了真实的侵蚀环境，能够得到精确的试验数据，本发明通过将水蚀及风蚀试验结合在一起，使得对于风蚀、水蚀及耦合作用下土体的抗蚀特性的评价更加真实和精细。
进一步，本发明设置有上、下游缓冲区，各个区域通过铁丝网隔开，避免了风或水直接侵蚀土样造成的试验误差的问题，避免土样坍塌，最大限度的模拟真实侵蚀环境，保证了本发明装置的稳定性和可靠性。
更进一步，上、下游缓冲区的长度保证了最大限度的模拟真实侵蚀环境的同时，不影响土样侵蚀试验的精确性。
更进一步，土样箱采用透明的钢化有机玻璃，并在长度方向侧边上设有刻度方格，利用方格直观的测量试验中土样的变形情况，直观的得到土样抗侵蚀性能。
更进一步，土样箱固定在斜面平板上，斜面平板能够绕基座转动，能够调整土样箱与基座之间的夹角，能够根据不同的土样，调整不同的夹角，模拟不同坡度的土体，得到不同的试验数据，适应了模拟真实环境的目的，提高了装置的性能。
更进一步，通过液压缸带动斜面平板，从而调节土样箱与基座之间的夹角，模拟不同坡度的土体，结构简单，便于操作。
更进一步，通过测角刻度便于得到土样箱与基座之间的夹角，提高了本发明装置的便利性。
更进一步，降水架安装喷头的位置设为镂空结构，喷头喷出的水最大限度的喷到土样上，避免了降水架对喷水的限制影响，提高了侵蚀环境的真实性和精确性。
更进一步，通过传感器测量被侵蚀的土样的质量变化，并通过计算机显示出来，得到土样的抗侵蚀性能。
更进一步，土样室的底面打毛为粗糙状，增大土样与土样室的底面之间的摩擦，模拟了真实环境中下方土体与土样的互相作用，保证了土样的整体性，提高了测量的精准性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的装配效果示意图；
图3为基座、降水架和斜面平板的结构示意图；
图4为土样箱结构示意图；
其中，1为降水架、2为土样箱、3为基座、4为进口、5为上游缓冲区、6为土样室、7为下游缓冲区、8为出口、9为斜面平板、10为液压缸、11为数据采集及处理系统、12为鼓风机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
参见图1，本发明包括水平设置的基座3，基座3上设置有土样箱2，土样箱2的长度方向两端分别设有进口4和出口8，进口4连接鼓风机12或水源，出口8连接用于测量土体抗蚀性的数据收集及处理系统11，土样箱2在长度方向上与基座3水平面之间设有夹角，进口4的位置高于出口8的位置，土样箱2包括放置土样的土样室6，土样室6与进口4和出口8相通，土样箱2上端设置有降水架1，降水架1通过管道固定在基座3上，管道与水源连接，降水架1上设置有若干与管道相通的喷头，喷头位于土样室6上端。数据收集及处理系统11包括用于采集土样质量变化数据的传感器和收集处理土样质量变化数据的计算机。
参见图2和图3，土样箱2通过斜面平板9固定在基座3上，斜面平板9的端部与基座3的边部铰接，能够调节土样箱2与基座3平面之间的夹角。斜面平板9上设有便于测量斜面平板9与基座3间的角度的测角刻度。基座3上设置有液压缸10，液压缸10的活塞杆连接斜面平板9，液压缸10能够使斜面平板9带动土样箱2绕基座3转动。降水架1安装喷头的位置设置为镂空结构。
参见图4，土样箱2内沿长度方向通过铁丝网依次设为三个区域，包括与进口4连通的上游缓冲区5、土样室6以及与出口8连通的下游缓冲区7，上游缓冲区5和下游缓冲区7的长度均为土样室6的1/10-1/5。土样箱2的材质为钢化有机玻璃，且长度方向侧边上设有便于测量流失土量的刻度方格。土样室6底面设置为粗糙状。
本发明具体的工作过程：首先将土样装入土样室6，将土样箱2固定在斜面平板9上，利用液压缸10调整好斜面平板9与基座3的夹角，给进口4连接鼓风机12或水源，降水架1的管路连接水源，将传感器设于出口8处，并连接至计算机；然后打开鼓风机12或水源，对土样进行水蚀、风蚀或混合侵蚀试验，记录土样室6中的土样变化情况，以及通过传感器采集出口8出土样的质量变化，经过计算机处理得到土样变化曲线，得到土样抗侵蚀特性的评估。
本发明精细化的反映真实土体抵抗风蚀、水蚀以及耦合侵蚀作用下的特性，土样室6采用钢化有机玻璃材质，且长边方向的玻璃上刻有最小刻度为1mm的方格。斜面平板9由液压缸10提供升降动力，并在斜面平板9下方有测角刻度，用于测量斜面平板9与基座3间的角度大小。
土样室6的底面需进行打毛处理为粗糙状，模拟下方土体与土样的互相作用；沿长边方向上下各设置长度为长边1/10-1/5的土样缓冲区，上、下游缓冲区与土样室6用铁丝网隔开，防止水蚀作用下土样坍塌。
目前公知的模拟降雨系统从设备到操作方法上过于粗放，难以精密的测得水蚀及风蚀情况下土体抗蚀特性。本发明能够进行风蚀及水蚀情况下土体的抗蚀特性，通过将水蚀及风蚀试验结合在一起，使得对于风蚀水蚀单独及耦合作用下土体的抗蚀特性的评价更加真实和精细。
本发明所指的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器由土样室、斜面平板、液压缸、模拟降水系统、模拟风蚀系统、数据收集及处理系统组成。土样室用于试样的制作以及土样冲蚀的试验进行区域；斜面平板为可绕基座右端旋转的支架，由2组液压缸提供动力，用于模拟土样的不同坡度情况；模拟降水系统由降水架1及顶部降水喷头组成，用于模拟自然降水；模拟风蚀系统由鼓风机12提供动力，从而模拟不同风速的自然情况；数据采集及处理系统11由计算机及传感器组成，其中传感器用于采集冲蚀末端出水及土样的质量变化数据，计算机用于收集数据并处理成具有指导作用的曲线。
本发明将风蚀以及水蚀作用集成与同一设备中，将土样制入土样室后，可利用风蚀模拟系统，模拟降水系统分别测定土样在风蚀、水蚀以及复合侵蚀情况下的表面及土样内部的侵蚀特性。
Claims (10)
1.一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：包括水平设置的基座(3)，基座(3)上设置有土样箱(2)，土样箱(2)的长度方向两端分别设有进口(4)和出口(8)，进口(4)连接鼓风机(12)或水源，出口(8)连接用于测量土体抗蚀性的数据收集及处理系统(11)，土样箱(2)在长度方向上与基座(3)水平面之间设有夹角，进口(4)的位置高于出口(8)的位置，土样箱(2)包括放置土样的土样室(6)，土样室(6)与进口(4)和出口(8)相通，所述的土样箱(2)上端设置有降水架(1)，降水架(1)通过管道固定在基座(3)上，管道与水源连接，所述的降水架(1)上设置有若干与管道相通的喷头，喷头位于土样室(6)上端。
2.根据权利要求1所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的土样箱(2)内沿长度方向通过铁丝网依次设为三个区域，包括与进口(4)连通的上游缓冲区(5)、土样室(6)以及与出口(8)连通的下游缓冲区(7)。
3.根据权利要求2所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的上游缓冲区(5)和下游缓冲区(7)的长度均为土样室(6)的1/10-1/5。
4.根据权利要求3所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的土样箱(2)的材质为钢化有机玻璃，且长度方向侧边上设有便于测量土体变形的刻度方格。
5.根据权利要求4所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的土样箱(2)通过斜面平板(9)固定在基座(3)上，斜面平板(9)的端部与基座(3)的边部铰接，能够调节土样箱(2)与基座(3)平面之间的夹角。
6.根据权利要求5所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的基座(3)上设置有液压缸(10)，液压缸(10)的活塞杆连接斜面平板(9)，液压缸(10)能够使斜面平板(9)带动土样箱(2)绕基座(3)转动。
7.根据权利要求6所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的斜面平板(9)上设有便于测量斜面平板(9)与基座(3)间的角度的测角刻度。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的降水架(1)安装喷头的位置设置为镂空结构。
9.根据权利要求1～7任一项所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的数据收集及处理系统(11)包括用于采集土样质量变化数据的传感器和收集处理土样质量变化数据的计算机。
10.根据权利要求1～7任一项所述的一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器，其特征在于：所述的土样室(6)底面设置为粗糙状。
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|---|---|
| CN (1) | CN104502259B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107255600A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | 青海大学 | 便携式野外土壤风蚀原位检测试验装置与方法 |
| CN105547973B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-08-03 | 榆林学院 | 一种综合评价土体抗蚀性的试验方法 |
| CN111504891A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 | 一种复合侵蚀作用对水土流失影响的模拟量化方法 |
| CN113405981A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-09-17 | 佛山市港铝金属建材有限公司 | 一种防污防辐射氟碳喷涂铝单板材料分析测试装置 |
| CN114486711A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-13 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种土地冻融风蚀模拟测量装置 |
| RU2788322C2 (ru) * | 2021-06-23 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Устройство для исследования процессов водной эрозии почвогрунтов |
| CN116087078A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-05-09 | 扬州大学 | 一种土壤风蚀室内试验模拟装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201336103Y (zh) * | 2009-01-06 | 2009-10-28 | 河南理工大学 | 暴雨径流污染源实验室模拟降水系统 |
| CN101799355A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-11 | 河北农业大学 | 土壤风蚀测定装置 |
| JP2011075477A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Jfe Steel Corp | 模擬土壌を用いた土壌腐食試験方法 |
| CN103091240A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-08 | 北京林业大学 | 溅蚀测定仪及其使用方法和应用 |
| CN104165748A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-26 | 河海大学 | 一种土体风蚀测试系统及其评价方法 |
| CN204359666U (zh) * | 2014-12-17 | 2015-05-27 | 榆林学院 | 一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器 |
-
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- 2014-12-17 CN CN201410789190.XA patent/CN104502259B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201336103Y (zh) * | 2009-01-06 | 2009-10-28 | 河南理工大学 | 暴雨径流污染源实验室模拟降水系统 |
| JP2011075477A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Jfe Steel Corp | 模擬土壌を用いた土壌腐食試験方法 |
| CN101799355A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-11 | 河北农业大学 | 土壤风蚀测定装置 |
| CN103091240A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-08 | 北京林业大学 | 溅蚀测定仪及其使用方法和应用 |
| CN104165748A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-26 | 河海大学 | 一种土体风蚀测试系统及其评价方法 |
| CN204359666U (zh) * | 2014-12-17 | 2015-05-27 | 榆林学院 | 一种风蚀、水蚀及耦合侵蚀下土体抗蚀性的评价仪器 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547973B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-08-03 | 榆林学院 | 一种综合评价土体抗蚀性的试验方法 |
| CN107255600A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | 青海大学 | 便携式野外土壤风蚀原位检测试验装置与方法 |
| CN111504891A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 | 一种复合侵蚀作用对水土流失影响的模拟量化方法 |
| RU2788322C2 (ru) * | 2021-06-23 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Устройство для исследования процессов водной эрозии почвогрунтов |
| CN113405981A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-09-17 | 佛山市港铝金属建材有限公司 | 一种防污防辐射氟碳喷涂铝单板材料分析测试装置 |
| CN113405981B (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-02 | 佛山市港铝金属建材有限公司 | 一种防污防辐射氟碳喷涂铝单板材料分析测试装置 |
| CN114486711A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-13 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种土地冻融风蚀模拟测量装置 |
| CN114486711B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-01-26 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种土地冻融风蚀模拟测量装置 |
| CN116087078A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-05-09 | 扬州大学 | 一种土壤风蚀室内试验模拟装置 |
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| Publication number | Publication date |
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