CN205404569U - 一种原状土壤抗冲性测定的改进装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种原状土壤抗冲性测定的改进装置，包括一个支架，支架上有一个冲刷水槽，所述的冲刷水槽由上下两段组成，上段冲刷水槽为径流流速控制水槽，流速控制水槽连接有稳流池；下段冲刷水槽为坡度控制水槽，坡度控制水槽连接有土样槽和泥沙收集槽；流速控制水槽与坡度控制水槽之间通过可延展的塑料连接，在流速控制水槽和坡度控制水槽上，均设置有调节支架，用以调节流速控制水槽和坡度控制水槽的坡度。在试验过程中，可以通过分别调节流速控制水槽和坡度控制水槽的调节支架高度的方法实现分别设置多种试验冲刷流速和土样坡度的目的，增强了装置的适用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤抗冲性监测领域，具体涉及一种原状土壤抗冲性测定的改进装置。
背景技术
土壤侵蚀是全球关注的热点问题之一，水力侵蚀是土壤侵蚀中最重要的侵蚀方式之一，土壤抗冲性研究则是水力侵蚀机理研究中的热点和难点问题，是评定土壤抗侵蚀能力的重要参数，也是区域开展植被恢复和水土保持工作的理论支撑。土壤抗冲性是指土壤抵御径流冲刷对其机械破坏和推动下移的能力。该能力大小取决于土壤颗粒间和微结构间的胶结力，以及土壤结构体间抵抗离散的能力。土壤抗冲性与其理化性质如紧实度、渗透性、容重、有机质、含水率、土壤团聚体有关，是土壤自身特性，同时受生物结皮、地表植被覆盖、土地利用类型、耕作方式和坡度的影响。
目前，测定土壤抗冲性的室内模拟装置多以蒋定生于20世纪70年代设计的原状土冲刷水槽为主。后人对其有所改进也多是根据实际需要改变其取样器尺寸。比如公开号为CN203443957U的中国实用新型专利，公开了一种原状土壤抗冲性测定装置，尽管增加了压力传感器和探针等设备，但是仍然存在类似于下面的问题：
一、只能单方面控制径流流速或者土样坡度。现有装置的流速控制部分和冲刷槽为一个整体，试验过程中只能通过调节冲刷装置的坡度来控制冲刷流速或者控制土样坡度二者之一，固定了坡度即不能改变流速，固定了流速就不能改变坡度。不能满足试验中对多坡度、多流速梯度的实际需求。比如CN203443957U的中国实用新型专利，只公开了坡度调节支架8可以根据实际需要调节土槽5坡度。然而调节了坡度却同时改变了流速，坡度固定了，流速也相应固定，无法实现多坡度、多流速梯度的实际测定要求。
二、在实际测定原状土壤抗冲性时，一般采用环刀采集土壤，并将原状土壤放置于土样槽内，随着冲刷试验的进行，四周封闭的环刀以及与环刀上缘齐平的土样槽阻挡了泥沙的流失，与野外土壤实际受径流冲刷情况差异颇大，造成较大误差。随冲刷试验的进行，土样上表面逐渐降低，土面与环刀壁上缘之间形成逐渐增大的高差，松散泥沙在高出土面部分环刀壁的阻挡作用下难以被水冲出，从而导致测定的泥沙流失量较实际状况偏低，另一方面，部分泥沙因土槽壁阻挡而堆积于土样下游，堆积物的产生不但减小了土样的有效冲刷面积，同时减缓了土样的坡度，极大降低了冲刷后期土壤的流失量，造成测定结果不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能同时控制不同的坡度和流速，且能避免土样槽阻挡泥沙流失造成测定不准确的情况发生的原状土壤抗冲性测定的改进装置。
本实用新型是这样实现的：
一种原状土壤抗冲性测定的改进装置，包括一个支架，支架上有一个冲刷水槽，其特征在于：所述的冲刷水槽由上下两段组成，上段冲刷水槽为流速控制水槽，流速控制水槽连接有稳流池；下段冲刷水槽为坡度控制水槽，坡度控制水槽连接有土样槽和泥沙收集槽；流速控制水槽与坡度控制水槽之间通过可延展的塑料连接，在流速控制水槽和坡度控制水槽上，均设置有可调节高度的支架，可以用来调节流速控制水槽和坡度控制水槽的坡度。
更进一步的方案是：所述的流速控制水槽长100cm，宽10cm，水槽壁高10cm。
更进一步的方案是：所述的土样槽为下凹矩形槽，长20cm，宽10cm，下凹深度10cm，下游挡墙高5cm，土样槽侧壁高20cm。
更进一步的方案是：所述的泥沙收集槽与土样槽相连且位于土样槽下游，泥沙收集槽底面与土样槽底面齐平，便于泥沙的收集。
更进一步的方案是：所述的泥沙收集槽底部为一倒置的梯形结构，长20cm，上底宽10cm，与土样槽相接，下底宽5cm，泥沙收集槽侧壁高20cm。
在试验过程中，我们可以通过分别调节流速控制水槽和坡度控制水槽的调节支架的方法实现分别设置多种试验冲刷流速和土样坡度的目的，增强了装置的适用性。
为了更进一步提供一种测量准确的方案，可以将土壤取样器——条形环刀设置为可插入式的活动环刀。改进后的条形环刀为一个三面固定，另一面可抽出的条形装置，条形环刀长20cm，宽10cm，高10cm。试验过程中，可通过定时从下方向下抽出活动环刀壁，降低活动环刀壁高度，使冲刷过程中环刀壁上缘与土样上表面始终保持齐平，达到消除环刀壁对松散泥沙的阻挡作用，降低试验误差。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型条形环刀结构示意图。
具体实施方式
如附图1所示，一种原状土壤抗冲性测定的改进装置，包括一个支架8，支架上有一个冲刷水槽，所述的冲刷水槽由上下两段组成，上段冲刷水槽为流速控制水槽2，流速控制水槽连接有稳流池1；下段冲刷水槽为坡度控制水槽4，坡度控制水槽连接有土样槽6和泥沙收集槽7；流速控制水槽与坡度控制水槽之间通过可延展的塑料连接，在流速控制水槽和坡度控制水槽上，均设置有调节支架3、5，可以调节流速控制水槽和坡度控制水槽的坡度。所述的流速控制水槽长100cm，宽10cm，水槽壁高10cm。所述的土样槽为下凹矩形槽，长20cm，宽10cm，下凹深度10cm，下游挡墙高5cm，土样槽侧壁高20cm。所述的泥沙收集槽与土样槽相连且位于土样槽下游，泥沙收集槽底面与土样槽底面齐平，便于泥沙的收集。所述的泥沙收集槽底部为一倒置的梯形结构，长20cm，上底宽10cm，与土样槽相接，下底宽5cm，泥沙收集槽高20cm。
在试验过程中，我们可以通过分别调节流速控制水槽和坡度控制水槽的调节支架高度的方法实现分别设置多种试验径流流速和土样坡度的目的，增强了装置的适用性。
为了更进一步提供一种测量准确的方案，如附图2所示，可以将土壤取样器——条形环刀设置为可插入式的活动环刀。改进后的条形环刀9为一个三面固定，另一面有可抽出的活动环刀壁91的活动条形装置，条形环刀长20cm，宽10cm，高10cm。试验过程中，可通过定时从下方向下抽出活动环刀壁91，降低活动环刀壁高度使冲刷过程中环刀壁上缘与土样上表面始终保持齐平，达到消除环刀壁对松散泥沙的阻挡作用，以降低试验误差。
Claims (6)
1.一种原状土壤抗冲性测定的改进装置，包括一个支架，支架上有一个冲刷水槽，其特征在于：所述的冲刷水槽由上下两段组成，上段冲刷水槽为流速控制水槽，流速控制水槽连接有稳流池；下段冲刷水槽为坡度控制水槽，坡度控制水槽连接有土样槽和泥沙收集槽；流速控制水槽与坡度控制水槽之间通过可延展的塑料连接，在流速控制水槽和坡度控制水槽上，均设置有调节支架，可以通过调节支架高度来调节流速控制水槽和坡度控制水槽的坡度。
2.根据权利要求1所述的原状土壤抗冲性测定的改进装置，其特征在于：所述的流速控制水槽长100cm，宽10cm，水槽壁高10cm。
3.根据权利要求1所述的原状土壤抗冲性测定的改进装置，其特征在于：所述的土样槽为下凹矩形槽，长20cm，宽10cm，下凹深度10cm，下游挡墙高5cm，土样槽侧壁高20cm。
4.根据权利要求1所述的原状土壤抗冲性测定的改进装置，其特征在于：所述的泥沙收集槽与土样槽相连且位于土样槽下游，泥沙收集槽底面与土样槽底面齐平。
5.根据权利要求1所述的原状土壤抗冲性测定的改进装置，其特征在于：所述的泥沙收集槽底部为一倒置的梯形结构，长20cm，上底宽10cm，与土样槽相接，下底宽5cm，泥沙收集槽高20cm。
6.根据权利要求1所述的原状土壤抗冲性测定的改进装置，其特征在于：所述的土样槽内通过条形环刀提取土样，所述的条形环刀为一个三面固定，另一面可抽出的条形装置，条形环刀长20cm，宽10cm，高10cm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108535454A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-09-14 | 北京师范大学 | 一种水土流失测试系统及方法 |
| CN111366705A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 吉林农业大学 | 研究径流冲刷条件下土壤颗粒及团聚体流失过程的方法 |
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2015
- 2015-12-25 CN CN201521106921.2U patent/CN205404569U/zh not_active Expired - Fee Related
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