CN113484498A - 一种原位冲刷测定装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位冲刷测定装置及其使用方法，能够测定不同坡长条件下土壤抗冲系数的数值，本发明亦对原状土冲刷水槽的紊流器进行了改进，能提供更稳定的层状水流对原状土进行冲刷，测定的结果更能反映真实的土壤抗冲系数；本设计对于研究坡面土壤侵蚀和坡面径流侵蚀力具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于野外土壤抗冲系数测定技术领域，具体涉及一种原位冲刷测定装置及其使用方法。
背景技术
在土壤侵蚀和水土流失规律等研究中，需要对土壤的抗冲性性能进行测定。土壤抗冲性指土壤抵抗径流机械破坏和推移的能力，采用土壤抗冲系数来评价土壤抗冲性能，土壤抗冲系数通常采用原状土冲刷水槽法测定。但采用原状土冲刷水槽法测定土壤抗冲系数的过程中，通常采用固定坡长，忽略了坡长对于试验结果的影响。此外已有研究中，所采用的原状土冲刷水槽，其稳流器通常采用直线型，层状水流由于越过稳流器突然下跌形成漩涡，造成水流形态的不稳定，而导致试验结果的差异，同时在已有研究中采用的稳流装置在制造和野外实地操作中都实施难度，在实验过程中容易出现操作失误而产生实验误差。因此有必要对现有原状土冲刷水槽的技术进行改进。因此本设计对于研究坡面土壤侵蚀和坡面径流侵蚀力具有重要意义。本发明能提供一种可变坡长的原状土冲刷试验装置，能够测定不同坡长条件下土壤抗冲系数的数值，本发明亦对原状土冲刷水槽的紊流器进行了改进，能提供更稳定的层状水流对原状土进行冲刷，测定的结果更能反映真实的土壤抗冲系数。
发明内容
为了在野外实地测定坡面土壤侵蚀和坡面径流侵蚀力，本发明专利提供一种轻便的原位实验仪器。该仪器制造、安装、使用均比较方便，可适用于在野外各种地形条件下测定土壤抗冲系数。
一种原位冲刷测定装置，其特征在于，包括：稳流箱、溢流槽、接管、阀门、管接头、测定区、接水槽、挡板；
所述稳流箱上方开口，下方连接溢流槽，稳流箱与溢流槽右侧面下方各连接一个管接头，管接头之间对接有接管，接管上连接阀门；稳流箱与溢流槽通过接管连通；溢流槽正面连接测定区后侧面，测定区前侧面连接接水槽；测定区内可拆卸的连接挡板，将测定区隔开；
进一步的，所述挡板两侧各连接一根双头螺柱，每根双头螺柱上连接两颗螺母；挡板侧面呈楔形；
进一步的，所述溢流槽上方连接有导流板；
进一步的，所述接水槽上方连接有导流板；
本发明的另一目的在于提供一种原位冲刷测定装置的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选定测定地，用隔水板沿坡面插入土中10厘米围成30厘米宽测定区，测定区的长度可根据地形和研究要求而定；
S2：在测定区的上方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、15厘米深的溢流箱安置坑，将部件2溢流槽放入安置坑，使溢流箱的导流板与测定区的土壤密切接触，溢流箱安置时一定要保证导流板保持水平；
S3：在测定区的下方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、30厘米深的盛水槽安置坑，将部件8盛水槽放入安置坑，将盛水槽的引流板沿坡面插入测定区的土壤，以保证测定区的水流全部汇入盛水槽；
S4：稳流箱上方开始加水，直至水满从排水口溢出，此过程中阀门3处于关闭状态；
S5：用喷壶向测定区洒水，使测定区表层土壤充分湿润至饱和，但不能产流；
S6：打开阀门3，使部件2溢流槽内充满水并从导流板溢出，进入测定区后用染色法测定坡面水流的流速V；
S7：当水流进入部件8盛水槽，定时取出并更换新的成水槽测定流量Q，并记录测定时间T；
S8：将成水槽内的泥水样过滤、烘干，计算冲刷量W。
本发明的有益效果是：
本发明能提供一种可变坡长的原状土冲刷试验装置，能够测定不同坡长条件下土壤抗冲系数的数值，本发明亦对原状土冲刷水槽的紊流器进行了改进，能提供更稳定的层状水流对原状土进行冲刷，测定的结果更能反映真实的土壤抗冲系数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种原位冲刷测定装置的整体结构示意图；
图2是一种原位冲刷测定装置的稳流箱结构示意图；
图3是一种原位冲刷测定装置的溢流槽结构示意图；
图4是一种原位冲刷测定装置的接水槽结构示意图；
图5是一种原位冲刷测定装置的挡板结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-稳流箱，2-溢流槽，3-接管，4-阀门，5-管接头，6-测定区，7-接水槽，8-挡板，801-双头螺杆，802-螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1至图5所示，一种原位冲刷测定装置，其特征在于，包括：稳流箱1、溢流槽2、接管3、阀门4、管接头5、测定区6、接水槽7、挡板8；
所述稳流箱1上方开口，下方连接溢流槽2，稳流箱1与溢流槽2右侧面下方各连接一个管接头5，管接头5之间对接有接管3，接管3上连接阀门4；稳流箱1与溢流槽2通过接管3连通；溢流槽2正面连接测定区6后侧面，测定区6前侧面连接接水槽7；测定区6内可拆卸的连接挡板8，将测定区6隔开；
所述挡板8两侧各连接一根双头螺柱801，每根双头螺柱801上连接两颗螺母802；挡板8侧面呈楔形；
所述溢流槽2上方连接有导流板；
所述接水槽7上方连接有导流板。
实施例2
基于实施例1的原位冲刷测定装置结构，利用该装置的测定方法为：
S1：选定测定地，用隔水板沿坡面插入土中10厘米围成30厘米宽测定区，测定区的长度可根据地形和研究要求而定；
S2：在测定区的上方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、15厘米深的溢流箱安置坑，将部件2溢流槽放入安置坑，使溢流箱的导流板与测定区的土壤密切接触，溢流箱安置时一定要保证导流板保持水平；
S3：在测定区的下方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、30厘米深的盛水槽安置坑，将部件8盛水槽放入安置坑，将盛水槽的引流板沿坡面插入测定区的土壤，以保证测定区的水流全部汇入盛水槽；
S4：稳流箱上方开始加水，直至水满从排水口溢出，此过程中阀门3处于关闭状态；
S5：用喷壶向测定区洒水，使测定区表层土壤充分湿润至饱和，但不能产流；
S6：打开阀门3，使部件2溢流槽内充满水并从导流板溢出，进入测定区后用染色法测定坡面水流的流速V；
S7：当水流进入部件8盛水槽，定时取出并更换新的成水槽测定流量Q，并记录测定时间T；
S8：将成水槽内的泥水样过滤、烘干，计算冲刷量W。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种原位冲刷测定装置，其特征在于，包括：稳流箱、溢流槽、接管、阀门、管接头、测定区、接水槽、挡板；
所述稳流箱上方开口，下方连接溢流槽，稳流箱与溢流槽右侧面下方各连接一个管接头，管接头之间对接有接管，接管上连接阀门；稳流箱与溢流槽通过接管连通；溢流槽正面连接测定区后侧面，测定区前侧面连接接水槽；测定区内可拆卸的连接挡板，将测定区隔开。
2.根据权利要求1所示一种原位冲刷测定装置，其特征在于，所述挡板两侧各连接一根双头螺柱，每根双头螺柱上连接两颗螺母；挡板侧面呈楔形。
3.根据权利要求1所示一种原位冲刷测定装置，其特征在于，所述溢流槽上方连接有导流板。
4.根据权利要求1所示一种原位冲刷测定装置，其特征在于，所述接水槽上方连接有导流板。
5.一种原位冲刷测定装置的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选定测定地，用隔水板沿坡面插入土中10厘米围成30厘米宽测定区，测定区的长度可根据地形和研究要求而定；
S2：在测定区的上方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、15厘米深的溢流箱安置坑，将部件2溢流槽放入安置坑，使溢流箱的导流板与测定区的土壤密切接触，溢流箱安置时一定要保证导流板保持水平；
S3：在测定区的下方用小铲挖一个30厘米长、30厘米宽、30厘米深的盛水槽安置坑，将部件8盛水槽放入安置坑，将盛水槽的引流板沿坡面插入测定区的土壤，以保证测定区的水流全部汇入盛水槽；
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S8：将成水槽内的泥水样过滤、烘干，计算冲刷量W。
6.根据权利要求1-4任意一项所述一种原位冲刷测定装置，公开了其在野外土壤抗冲系数测定技术领域的应用。
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