CN105259593B - 一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中涉及的大存储量的集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成,风沙流挟沙从进沙口通过导沙管进入储沙桶,空气则由通气管溢出。利用多个该集沙仪,可以分别收集不同风向和不同高度范围的风沙流输沙。本发明所述的集沙仪储沙空间大、装卸方便、能够长时间连续观测,采用集群联合观测可全面了解区域风沙流输沙特征,为大输沙通量区近地表风沙流观测提供了一种适用观测方法,可大幅减轻野外风沙观测劳动强度和提高观测精度。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域,尤其涉及一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法。
背景技术
沙质荒漠化是荒漠化的主要类型。我国沙漠及沙漠化土地的面积高达149 万平方公里,约占国土面积的15.5 %,是世界上荒漠化最严重的国家。风沙危害是沙区的主要环境灾害形式。风沙流中的沙粒对交通设施和通信传输都有很大的破坏作用。因此,对风沙活动进行系统监测和科学研究是沙漠化防治的重要基础,而提高监测效率和观测精度是当前面临的主要问题。
捕获法是一种风沙流的直接观测方法,也是常用方法,而集沙仪则是直接观测的重要仪器设备。国内外已经研发了诸如平口集沙仪、多路方口集沙仪、翻斗式集沙仪、BSNE采集器等多种集沙仪,但由于储沙空间小(一般只有数克至数百克),绝大多数集沙仪只适合输沙通量较小的区域,仅限短期观测。对于大输沙通量区的风沙流观测来说,这些常规集沙仪的缺点凸显,用其进行较长时段观测,不仅野外观测工作量大幅增大,也使观测的准确性降低。针对这一问题,亟需开发一种适合大输沙通量区的集沙仪和观测方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有集沙仪储沙空间小,不适合大输沙通量区风沙观测的难题,提供一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中涉及的大存储量的集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成,风沙流挟沙从进沙口通过导管进入储沙桶,空气则由通气管溢出。利用多个该集沙仪,可以分别收集不同风向和不同高度范围的风沙流输沙。本发明所述的集沙仪储沙空间大、装卸方便、能够长时间连续观测,通过集群联合观测可全面了解区域风沙流输沙特征,为大输沙通量区近地表风沙流观测提供了一种适用观测方法,可大幅减轻野外风沙观测强度和提高观测精度。
本发明所述的一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中涉及的大存储量的集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成,进沙管(4)为三通管,进沙管(4)的下口与导沙管(3)一端连接,导沙管(3)的另一端通过第一连接器(2)与积沙桶(1)顶端的接口连接,进沙管(4)的上口与通气管(5)的一端连接,通气管(5)的另一端安装透气网(6),通过第二连接器(7)予以固定;导沙管(3)的长度可根据实际观测高度而调整,从而改变进沙管(4)进沙口与地表的距离,具体操作按下列步骤进行:
a、在观测区域选择一块下垫面性质较均一的平坦区域,以某一点为圆心(8),以某一长度为半径,在地面画圆(9);用地质罗盘找出圆上相对于圆心的不同方位,并做好标记(10);
b、在各标记(10)点上用铁锹挖坑,坑的大小略大于储沙桶(1);
c、在组装好的集沙仪上标记好对应方位,放入挖好的坑内,使进沙管(4)上的进沙口和通气管(5)出露地表,将进沙管(4)上的进沙口朝向某一预定方向,调整储沙桶埋深,使进沙管(4)上的进沙口下沿与地表距离保持10cm;
d、在集沙仪的储沙桶(1)上埋土,踏实,洒少量水,以减少地表风蚀破坏,移除地表多余的土,保持地表相对平坦;
e、观测一段时间后,挖出集沙仪,卸掉储沙桶(1)口上的第一连接器(2),将储沙桶(1)中的积沙倒入采样袋中,袋上做好标记,再重复步骤c和d再次埋设集沙仪,继续进行观测。
步骤b中在各标记(10)点挖多个坑,埋设不同观测高度的集沙仪,对多个高度范围的风沙流输沙进行观测。
本发明所述的一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,拟从两方面解决以往集沙仪存在的问题:一方面是增大集沙仪的储沙空间,另一方面是改变集沙仪所观测风沙流的高度和方向范围。本发明设计的集沙仪具有大的储沙空间,仅收集某一方向和某个高度范围的风沙流,用多个集沙仪在相似下垫面上进行集群联合观测,可以获得近地表风沙流的输沙通量。采用多个集沙仪分高度、分方向进行集群观测,可以较为准确地、高效地观测高输沙通量区的风沙流,可以实现较长时间的连续观测,使野外风沙观测劳动强度大为降低。所涉及的集沙仪储沙量空间大、结构简单、易于安装和维护使用。
本发明所述的一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中风沙流进入进沙管(4)上的进沙口后,所挟带沙粒与进沙管(4)内壁碰撞减速,在重力作用下,顺导沙管(3)跌落到储沙桶(1)中,而一部分气流向上通过通气管(5)和透气网(6)溢出,保证储沙桶(1)内部与外部大气压一致。
本发明所述的一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中通过改变导沙管(3)的长度来调整进沙管(4)与地表的距离,从而实现对不同高度范围内风沙流的观测;集沙仪埋设时通过改变进沙管(4)上进沙口的朝向,实现对不同方向风沙流输沙的观测。
本发明所涉及的大存储量的集沙仪可以用多种材料加工和组装而成。
附图说明
图1为本发明涉及的大储沙空间集沙仪的整体结构示意图;
图2为本发明涉及的大储沙空间集沙仪组件安装方法示意图;
图3为本发明的集沙仪埋设方位示意图;
图4为本发明集沙仪集群观测布置图;
图5为本发明观测后集沙仪取样后挖出实物图。
具体实施方式
以下结合附图进一步描述。
实施例
本发明所述的高输沙通量区近地表风沙流观测方法,该方法中涉及的大存储量的集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成,进沙管4为三通管,进沙管4的下口与导沙管3一端连接,导沙管3的另一端通过第一连接器2与积沙桶1顶端的接口连接,进沙管4的上口与通气管5的一端连接,通气管5的另一端安装透气网6,通过第二连接器7固定;进沙管4的进沙口的内径为5 cm,具体操作按下列步骤进行:
a、在观测区域选择一块下垫面性质较均一的平坦区域,以某一点为圆心8,以某一长度为半径,在地面画圆9;并用地质罗盘,找出圆上相对于圆心的16个方位如N,NNE,NE,ENE,E,ESE,SE,SSE,S,SSW,SW,WSW,W,WNW,NW,NNW,并做好标记10;
b、在各标记10点上用铁锹挖坑,坑的大小略大于储沙桶1;
c、在组装好的集沙仪上标记好对应方位,放入挖好的坑内,使进沙管4和通气管5出露地表,将进沙管4上的进沙口朝向预定方向,调整储沙桶埋深,使进沙管4上的进沙口下沿与地表距离保持10 cm;
d、在集沙仪的储沙桶1上埋土,并踏实,洒少量水,以减少地表风蚀破坏,移除地表多余的土,保持地表相对平坦(图4);
e、待观测一段时间后,逐一挖出集沙仪,卸掉储沙桶1口上的第一连接器2,将储沙桶1中的积沙倒入采样袋中,袋上做好标记(图5),再将集沙仪安装好,按照步骤c和d再次埋设,可以进行继续观测。
如要观测0-20 cm高度范围的风沙流输沙,在步骤b中的各标记点挖4个坑,埋设4个集沙仪,通过调整导沙管3的长度和改变进沙管4进沙口与地表的距离,分别观测0-5 cm、5-10 cm、10-15 cm、15-20 cm高度范围的风沙流输沙。
Claims (1)
1.一种高输沙通量区近地表风沙流观测方法,其特征在于该方法中涉及的大存储量的集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成,进沙管(4)为三通管,在进沙管(4)的下口与导沙管(3)一端连接,导沙管(3)的另一端通过第一连接器(2)与积沙桶(1)顶端的接口连接,进沙管(4)的上口与通气管(5)的一端连接,通气管(5)的另一端安装透气网(6),并用第二连接器(7)予以固定;导沙管(3)的长度根据实际观测需要调整,从而改变进沙管(4)进沙口与地表的距离,具体操作按下列步骤进行:
a、在观测区域选择一块下垫面性质较均一的平坦区域,以某一点为圆心(8),以某一长度为半径,在地面画圆(9);用地质罗盘找出圆上相对于圆心的不同方位,并做好标记(10);
b、在各标记(10)点上用铁锹挖坑,坑的大小略大于储沙桶(1),其中在各标记点挖多个坑,埋设不同观测高度的集沙仪,对多个高度范围的风沙流输沙进行观测;
c、在组装好的集沙仪上标记好对应方位,放入挖好的坑内,使进沙管(4)上的进沙口和通气管(5)出露地表,将进沙管(4)上的进沙口朝向预定方向,调整储沙桶埋深,使进沙管(4)上的进沙口下沿与地表距离保持10cm;
d、在集沙仪的储沙桶(1)上埋土,踏实,洒少量水,以减少地表风蚀破坏,移除地表多余的土,使地表相对平坦;
e、观测一段时间后,挖出集沙仪,卸掉储沙桶(1)口上的第一连接器(2),将储沙桶(1)中的积沙倒入采样袋中,袋上做好标记,再重复步骤c和d,继续进行观测。
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