CN105256884A - 一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，包括至少一个围板和第一集流板；所述第一集流板的两端分别与其中一个所述围板可拆卸连接；所述第一集流板上设有至少一个第一排水孔；所述至少一个围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流自所述第一排水孔流出所述至少一个围板和所述第一集流板所围成的区域。本发明提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，包括围板和第一集流板，并且围板和第一集流板采用可拆卸的连接方式连接，方便拆卸搬运，可重复利用，且不会废弃在被测区域，避免对被测区域造成损坏。

Description

一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置

技术领域

本发明涉及一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置。

背景技术

随着生态文明建设的推进，水土保持作为一项基本国策，其愈加受到国家的重视。水土流失监测作为水土流失危害与现状与水土保持措施实施效果的重要观测手段，目前已被相关法律法规规定强制执行，尤其是在生产建设项目中。通过水土流失野外实地观测，可以摸清水土流失强度与分布特征、危害等，对生态脆弱区生态修复与水土保持建设提供技术支撑；对于生产建设项目而言，水土流失监测可以为有效的控制工程水土流失提供技术支撑。

一般使用的径流小区，大多采用砖块、水泥垒砌而成，无法拆卸搬运，仅限于对固定区域进行监测分析，无法重复利用。且废弃的径流小区还会对被测坡面造成损坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，包括围板和第一集流板；所述第一集流板的两端分别与所述围板的两端可拆卸连接；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流自所述第一集流板流出所述围板和所述第一集流板所围成的区域。

优选地是，所述围板一体成型，或可拆分成第一围板、第二围板和第三围板；所述第一围板的一端与所述第一集流板的一端可拆卸连接，另一端与所述第二围板的一端可拆卸连接；所述第三围板的一端与所述第一集流板的另一端可拆卸连接，另一端与所述第二围板的另一端可拆卸连接。

优选地是，所述第一围板、第二围板、第三围板均可拆卸成至少两个第一单元板；所述至少两个第一单元板通过第一连接件可拆卸连接。

优选地是，所述第一集流板上设有至少一个第一排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流自所述第一排水孔流出所述围板和所述第一集流板所围成的区域。

优选地是，所述第一集流板呈V形；所述第一排水孔设置在V形的底部。

优选地是，所述第一集流板包括透水板和不透水板；所述不透水板位于所述透水板的上方，与透水板可拆卸连接或一体设置；所述第一排水孔设置在所述不透水板上；还包括第二集流槽；所述第二集流槽位于所述围板和所述第一集流板所围成的区域之外，与所述透水板围成第二集流腔；所述第二集流槽上设有至少一个第二排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述透水板后流入所述第二集流腔，并自所述第二排水孔流出。

优选地是，所述透水板包括壳体；所述壳体由不锈钢丝编织而成；所述壳体设有容腔；所述容腔内填充有颗粒状填充物；所述颗粒状填充物和至少一个壳体壁之间设有无纺土工布。

优选地是，颗粒状填充物为塑料颗粒、树脂颗粒、石子等。

优选地是，所述第二集流槽包括底板、第一侧板、两个第二侧板和盖板；两个所述第二侧板分别与所述第一侧板的两端可拆卸连接；所述底板和所述盖板分别设置在所述第一侧板的两侧，与所述第一侧板可拆卸连接；所述第二排水孔设置在所述第一侧板上；所述底板上设有插槽；所述第一集流板的一端插置于所述插槽内，使所述第一侧板与所述透水板相对并间隔设置，且所述第二侧板和所述盖板分别抵靠在所述第一集流板上，将所述第一侧板和所述透水板之间的区域密封，所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述透水板后被所述第二集流槽收集，并自所述第二排水孔流出。

优选地是，所述第一侧板呈V形；所述第二排水孔设置在V形的底部。

优选地是，所述第一集流板为不透水板；所述不透水板上设有至少一个所述第一排水孔。

优选地是，所述第一排水孔的数量为至少两个；至少一个所述第一排水孔位于另一个所述第一排水孔的上方，且地表径流自位于高处的第一排水孔流出，壤中流自位于低处的第一排水孔流出。

优选地是，所述第一集流板为透水板；还包括第二集流槽；所述第二集流槽位于所述围板和所述第一集流板所围成的区域之外，与所述透水板围成第二集流腔；所述第二集流槽上设有至少一个第二排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述第一集流板后流入所述第二集流腔，并自所述第二排水孔流出。

优选地是，所述第二排水孔的个数为至少两个；至少一个所述第二排水孔位于另一个所述第二排水孔的上方，且地表径流自位于高处的第二排水孔流出，壤中流自位于低处的第二排水孔流出。

优选地是，所述第一集流板可拆卸成至少两个第二单元板；所述至少两个第二单元板通过第二连接件可拆卸连接。

优选地是，所述第一侧板可拆卸成至少两个第三单元板；所述至少两个第三单元板通过第三连接件可拆卸连接。

优选地是，所述第二侧板可拆卸成至少两个第四单元板；所述至少两个第四单元板通过第四连接件可拆卸连接。

优选地是，所述底板可拆卸成至少两个第五单元板；所述至少两个第五单元板通过第五连接件可拆卸连接。

优选地是，所述盖板可拆卸成至少两个第六单元板；所述至少两个第六单元板通过第六连接件可拆卸连接。

优选地是，所述第一集流板埋在地表以下的深度占所述第一集流板总高度H的1/2-2/5。

现在使用的径流小区，大多采用砖块、水泥垒砌而成，无法拆卸搬运，仅限于对固定区域进行监测分析，无法重复利用。且废弃的径流小区还会对被测坡面造成损坏。

本发明提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，包括围板和第一集流板，并且围板和第一集流板采用可拆卸的连接方式连接，方便拆卸搬运，可重复利用，且不会废弃在被测区域，避免对被测区域造成损坏。

附图说明

图1为本发明的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的结构示意图；

图2为图1所示结构的俯视图；

图3为本发明的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置去除第二集流槽后的结构示意图；

图4为本发明的第二围板的拆分结构示意图；

图5为图3所示结构的另一角度示意图；

图6为本发明的第二围板的安装结构示意图；

图7为本发明的第一集流板的结构示意图；

图8为图7所示结构的另一角度示意图；

图9为图8中的A-A剖视图；

图10为本发明的第二集流槽的结构示意图；

图11为本发明的第二集流槽去除盖板后的结构示意图；

图12为图11所示结构的另一角度示意图；

图13为图12所示结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置包括围板和第一集流板2。第一集流板2的两端分别与围板的两端可拆卸连接。围板一体成型设置，或可拆分成第一围板、第二围板和第三围板。如图1-3所示，本实施例优选方案，围板可拆分成第一围板11、第二围板12和第三围板13。其中第一围板11的一端与第二集流板2的一端可拆卸连接，另一端与第二围板12的一端可拆卸连接，第三围板13的一端与第一集流板2的另一端可拆卸连接，另一端与第二围板12的另一端可拆卸连接。

第一围板11、第二围板12和第三围板13均可拆卸成至少两个第一单元板10。以第二围板12为例，如图4-6所示，第二围板12可拆卸成两个第一单元板10。两个第一单元板10依次排列，通过第一连接件可拆卸连接。第一连接件包括设有通孔81的凸块82。每个第一单元板10的两侧分别设有至少一个凸块82。本实施例优选方案，每个第一单元板10的一侧设有两个相互间隔的凸块82，相对一侧设有三个相互间隔的凸块82。相邻的两个第一单元板10相对的一侧的凸块82交错设置，即第一单元板10一侧的凸块82插置于相邻的第一单元板10一侧上凸块82之间的凹槽83内，再采用固定钎84沿图5中的箭头方向依次贯穿相邻的两个第一单元板10上相互交错的凸块82上的通孔81，从而将相邻的两个第一单元板10可拆卸连接。还可根据使用需要，绕固定钎84转动第一单元板10，从而调节相邻的两个第一单元板10之间的夹角。

第一围板11可拆卸成三个第一单元板，组成第一围板11的三个第一单元板的连接方法同上述第二围板12的两个第一单元板的连接方法相同。

第三围板13可拆卸成三个第一单元板，组成第三围板13的三个第一单元板的连接方法同上述第二围板12的两个第一单元板的连接方法相同。

第一集流板2也可拆卸成至少两个第二单元板。至少两个第二单元板依次排列，通过第二连接件可拆卸连接，第二连接件的结构和连接方法同上述第一连接件的结构和连接方法相同。

如图7所示，第一集流板2包括不透水板21和透水板22。不透水板21位于透水板22的上方，与透水板22可拆卸连接或一体设置。不透水板21上设有一个第一排水孔91，第一排水孔91与外部的第一排水管71连通。

如图1、2和7所示，第一集流板2呈V形，第一排水孔91设置在该V形的底部。且第一排水孔91设置在不透水板21上。第一集流板2的V形截面的底部通过褶皱线23连接，用于调节V形底部夹角α。

如图8和9所示，透水板22包括壳体221，壳体221由不锈钢丝编织而成。壳体221设有容腔，容腔内填充有颗粒状填充物222，颗粒状填充物222为塑料颗粒、树脂颗粒、石子等。颗粒状填充物222和至少一个壳体壁之间还设有无纺土工布223。本实施例优选方案，颗粒状填充物222和朝向第二围板12设置的壳体壁224之间设有无纺土工布223。第一围板11、第二围板12、第三围板13和第一集流板2所围成的区域内的水流混合泥沙向透水板22流动时，仅水流可以透过透水板22流出区域，而泥沙则被透水板22的不锈钢丝编织的壳体221、壳体壁224和颗粒状填充物222之间的无纺土工布223和颗粒状填充物222层层阻挡，而无法透过透水板22，达到防沙渗水的效果。不锈钢丝、颗粒状填充物的规格根据土壤特性及降雨条件选择。

如图1、10-13所示，简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置还包括第二集流槽4。第二集流槽4位于区域之外，与透水板22围成第二集流腔。第二集流槽4上设有一个第二排水孔92，第二排水孔92与外部的第二排水管72连通。第一围板11、第二围板12、第三围板13和第一集流板2所围成的区域内的水流透过透水板22流出区域后，流入第二集流腔，被第二集流槽4收集，并自第二集流槽4上的第二排水孔92流出。

第二集流槽4包括底板41、第一侧板42、两个第二侧板43和盖板44。底板41设置在第一侧板42的下端，与第一侧壁42可拆卸连接。盖板44设置在第一侧板42的下端，与第一侧板42可拆卸连接。其中一个第二侧板43设置在第一侧板42的左端，分别与第一侧板42、底板41和盖板44的左端部可拆卸连接，对第一侧板42、底板41和盖板44围成的区域02的左端进行封堵。另一个第二侧板44设置在第一侧板42的右端，分别与第一侧板42、底板42和盖板44的右端部可拆卸连接，对第一侧板42、底板41和盖板44围成的区域02的右端进行封堵。底板41上设有插槽411，第一集流板2的下端可插拔地插置于插槽411内，使透水板22与第一侧板42相对并相互间隔，第二侧板43和盖板44分别抵靠在第一集流板2上，将透水板22和第一侧板42之间的区域密封，使第一围板11、第二围板12、第三围板13和第一集流板2所围成的区域内的水流透过透水板22流出区域后，完全被第二集流槽4收集，并自第二集流槽4上的第二排水孔92流出，有效避免透过透水板22流出的水流泄漏。

底板41也可拆卸成至少两个第三单元板410。如图11所示，底板41可拆卸成多个第三单元板410。多个第三单元板410依次排列，通过第三连接件可拆卸连接，第三连接件的结构和连接方法同上述第一连接件的结构和连接方法相同。

第一侧板42也可拆卸成至少两个第四单元板420。如图11和12所示，第一侧板42可拆卸成多个第四单元板420。多个第四单元板420依次排列，通过第四连接件可拆卸连接，第四连接件的结构和连接方法同上述第一连接件的结构和连接方法相同。

第二侧板43也可拆卸成至少两个第五单元板。至少两个第五单元板依次排列，通过第五连接件可拆卸连接，第五连接件的结构和连接方法同上述第一连接件的结构和连接方法相同。

盖板44也可拆卸成至少两个第六单元板440。如图10所示，盖板44可拆卸成多个第六单元板440。多个第六单元板440依次排列，通过第六连接件可拆卸连接，第六连接件的结构和连接方法同上述第一连接件的结构和连接方法相同。

用于连接第一围板11和第一集流板2的连接件，用于连接第三围板13和第一集流板2的连接件，用于连接第二围板12和第一围板、第二围板的连接件，也同上述第一连接件的结构和连接方式相同。

如图12和13所示，第二集流槽4的第一侧板42呈V形，第二排水孔92设置在该V形的底部。且第二排水孔92设置在第一侧板42和底板41的交界处(如图11所示)。

本实施例提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的安装方法如下：

事先在被测坡面上规划好被测区域，计算好被测坡面的面积，根据被测坡面的面积拼装围板、第一集流板2和第二集流槽3。按照第一集流板2位于被测坡面上的地表径流的下游、第二围板12位于被测坡面上的地表径流的上游的方向将围板、第一集流板2的下端插入被测土壤内，并通过用于连接各单元板的固定钎固定在土壤内，使第一集流板2的不透水板21和透水板22的交界处恰好与被测坡面齐平，从而使不透水板21位于被测坡面之上，透水板22位于被测坡面之下，第二集流槽4与透水板22相对应地埋在了被测坡面之下。根据实际经验，围板或第一集流板2插入被测坡面以下的深度占围板或第一集流板2总高度H的1/3-2/5。

安装好简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置后，采用上述简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置进行监测的过程如下：

第一集流板2的不透水板21位于被测坡面之上，被测坡面上的地表径流沿被测坡面流动，流至第一集流板2的不透水板21。由于不透水板21呈V形，对地表径流起到汇集作用，使地表径流汇集至V形的底部后从第一排水孔91流出，并进行下一步的测量和分析。当第一排水孔91与不透水板21和透水板22的交界线相切时，可使第一排水孔91位于不透水板21上的高度最低处，从而使得汇流至不透水板21的V形底部的地表径流完全从第一排水孔91流出，避免地表径流滞留在被测坡面上被围板和不透水板21所围的区域内而影响测量分析结果。

第一集流板2的透水板22位于被测坡面之下，被测坡面下的壤中流流至第一集流板2的透水板22，并透过透水板22流出围板和第一集流板2所围区域，而与壤中流混合的泥沙则被透水板22阻挡在围板和第一集流板2所围区域内。透过透水板22的壤中流进一步流入透水板22和第二集流槽4围成的第二集流腔。由于第二集流槽4的第一侧板42呈V形，对壤中流起到汇集作用，使壤中流汇集至V形的底部后从第二排水孔92流出，并进行下一步的测量和分析。当第二排水孔92与第一侧板42和底板41的交界线相切时，可使第二排水孔92位于第二集流槽4上的高度最低处，从而使得汇流至第一侧板42的V形底部的壤中流完全从第二排水孔92流出，避免壤中流滞留在透水板22和第二集流槽4之间的区域内而影响测量分析结果。

为了提高密封性能，还可在各单元板之间的衔接处涂抹793玻璃胶，以避免地表径流或壤中流从各单元板之间的衔接处泄漏出去而影响测量分析结果。

一般使用的径流小区，大多采用砖块、水泥垒砌而成，无法拆卸搬运，仅限于对固定区域进行监测分析，无法重复利用。且废弃的径流小区还会对被测坡面造成损坏。

本实施例提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，包括围板和第一集流板，并且围板和第一集流板采用可拆卸的连接方式连接，方便拆卸搬运，可重复利用，且不会废弃在被测区域，避免对被测区域造成损坏。

壤中流是作为坡面水分的垂直下渗和水平测流，在流失径流中具有重要的作用，多方面研究表明其一方面影响地表侵蚀，同时会对面源污染的扩散具有促进作用。目前尽管目前已开展系列坡面径流泥沙的监测工作，但在野外观测试验中，很少考虑到壤中流的问题，一般使用的径流小区也没有监测壤中流的功能。

而本实施例提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，既通过第一集流板的不透水板对地表径流进行汇集，使地表径流从第一排水孔流出进行监测和分析，又通过第二集流槽对壤中流进行汇集，使壤中流从第二排水孔流出进行监测和分析，集地表径流监测和壤中流监测的功能于一体，提高了简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的功能性，使简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置适用于多指标的水土流失野外试验。

通过第二集流槽对壤中流进行汇集之前，首先通过第一集流板的透水板对壤中流中的泥沙进行过滤，避免第二集流槽上的第二排水孔被泥沙堵塞，提高简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置运行的稳定性及监测数据的可靠性。

本实施例提供的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的围板、第一集流板、第二集流槽均可拆卸为至少两个单元板，更加方便拆卸搬运，便于收纳。

实施例2

与实施例不同，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置不包括第二集流槽，第一集流板埋入坡面以下透水板替换为不透水板。仅在第一集流板位于坡面以上的不透水板上开设第一排水孔，通过第一集流板位于坡面以上的不透水板对地表径流进行汇集，用于对生产建设项目水土保持进行监测。

除上述结构外，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的其他结构均与实施例1的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置相同。

实施例3

与实施例不同，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置不包括第二集流槽，第一集流板埋入坡面以下透水板替换为不透水板。仅在第一集流板位于坡面以下的不透水板上开设第一排水孔，通过第一集流板位于坡面以下的不透水板对壤中流进行汇集，用于对生产建设项目水土保持进行监测。

除上述结构外，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的其他结构均与实施例1的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置相同。

实施例4

与实施例不同，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置不包括第二集流槽，第一集流板埋入坡面以下透水板替换为不透水板，并在第一集流板埋在坡面以下的不透水板上再开设一个第一排水孔，通过第一集流板埋在坡面以下的不透水板对壤中流进行汇集。

除上述结构外，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的其他结构均与实施例1的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置相同。

实施例5

与实施例不同，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的第一集流板位于坡面以上的不透水板替换为透水板，第二集流槽覆盖第一集流板上透水板的整个区域。被测坡面的地表径流流至第一集流板位于坡面以上的透水板，并透过透水板流出围板和第一集流板所围区域，而与地表径流混合的泥沙则被第一集流板位于坡面以上的透水板阻挡在围板和第一集流板所围区域内。透过第一集流板位于坡面以上的透水板的地表径流进一步流入第一集流板位于坡面以上的透水板和第二集流槽围成的第二集流腔，并从第二集流槽上的第二排水孔流出，并进行下一步的测量和分析。

除上述结构外，本实施例的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置的其他结构均与实施例1的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置相同。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，包括围板和第一集流板；所述第一集流板的两端分别与所述围板的两端可拆卸连接；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流自所述第一集流板流出所述围板和所述第一集流板所围成的区域。

2.根据权利要求1所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述围板一体成型，或可拆分成第一围板、第二围板和第三围板；所述第一围板的一端与所述第一集流板的一端可拆卸连接，另一端与所述第二围板的一端可拆卸连接；所述第三围板的一端与所述第一集流板的另一端可拆卸连接，另一端与所述第二围板的另一端可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一集流板上设有至少一个第一排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流自所述第一排水孔流出所述围板和所述第一集流板所围成的区域。

4.根据权利要求3所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一集流板呈V形；所述第一排水孔设置在V形的底部。

5.根据权利要求3所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一集流板包括透水板和不透水板；所述不透水板位于所述透水板的上方，与透水板可拆卸连接或一体设置；所述第一排水孔设置在所述不透水板上；还包括第二集流槽；所述第二集流槽位于所述围板和所述第一集流板所围成的区域之外，与所述透水板围成第二集流腔；所述第二集流槽上设有至少一个第二排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述透水板后流入所述第二集流腔，并自所述第二排水孔流出。

6.根据权利要求5所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述透水板包括壳体；所述壳体由不锈钢丝编织而成；所述壳体设有容腔；所述容腔内填充有颗粒状填充物；所述颗粒状填充物和至少一个壳体壁之间设有无纺土工布。

7.根据权利要求5所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第二集流槽包括底板、第一侧板、两个第二侧板和盖板；两个所述第二侧板分别与所述第一侧板的两端可拆卸连接；所述底板和所述盖板分别设置在所述第一侧板的两侧，与所述第一侧板可拆卸连接；所述第二排水孔设置在所述第一侧板上；所述底板上设有插槽；所述第一集流板的一端插置于所述插槽内，使所述第一侧板与所述透水板相对并间隔设置，且所述第二侧板和所述盖板分别抵靠在所述第一集流板上，将所述第一侧板和所述透水板之间的区域密封，所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述透水板后被所述第二集流槽收集，并自所述第二排水孔流出。

8.根据权利要求7所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一侧板呈V形；所述第二排水孔设置在V形的底部。

9.根据权利要求3所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一集流板为不透水板；所述不透水板上设有至少一个所述第一排水孔。

10.根据权利要求1所述的简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置，其特征在于，所述第一集流板为透水板；还包括第二集流槽；所述第二集流槽位于所述围板和所述第一集流板所围成的区域之外，与所述透水板围成第二集流腔；所述第二集流槽上设有至少一个第二排水孔；所述围板和所述第一集流板所围成的区域内的水流透过所述第一集流板后流入所述第二集流腔，并自所述第二排水孔流出。