CN206321641U - 水土流失定位监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水土流失定位监测设备，包括放置于平坦地面的两个支座，每个支座上设有纵向支撑杆，两个纵向支撑杆之间通过横向支撑杆连接，所述横向支撑杆上套有多个可滑动的连接件；还包括多个可竖向移动的测试柱，每个所述测试柱与对应的连接件连接。本实用新型可放置于在各类地形场地上，用于自然水力侵蚀、自然风力侵蚀及生产建设项目造成的水土流失监测上，其通过定期观测测试柱沉降量，得出土壤流失厚度，进而推算出水土流失量。该设备具有结构简单、便于携带、安装方便、易于操作、人为误差小、测量精度高、对地形环境适应性强的特点，具有很好的经济性、实用性及广泛的适用性。

Description

水土流失定位监测设备

技术领域

本实用新型涉及水土流失与土壤侵蚀监测领域，特别是涉及一种水土流失定位监测设备。

背景技术

我国是世界上水土流失较为严重的国家之一，水土流失是中国的头号环境问题，根据最新普查数据，我国现有水土流失总面积294.91km²，占国土面积的30.72％，水土流失对国家的生态安全构成了威胁，是我国经济社会可持续发展的重要制约因素。此外据统计，我国每年新增各类生产建设项目几万个，这些建设项目也会大量土地扰动，造成严重的水土流失。因此，做好水土流失的实时定位监测，把握水土流失强度和规律，对有针对性的开展水土保持工作具有重要意义。

我国目前常用的水土流失监测方法有遥感观测法和常规监测法。遥感观测法主要利用遥感卫星图片拍摄，结合计算机软件解译，从宏观上分析水土流失与土壤侵蚀变化情况，该方法适用于大空间、大尺度的观测，技术较为先进、节省了人力，但该方法技术要求高、成本大，不适宜局部小范围实时观测，无法大范围推广。常规监测法主要有径流小区法、侵蚀沟样地法、插钎法等。径流小区法通过在坡面设径流小区，小区末端设沉沙池，定期观测沉沙设施中的泥沙沉积量，推算水土流失量，该方法具有测量精度高，可长期定位观测的优点，但需要一定的土建设施，在野外无土建条件的区域难以开展；侵蚀沟样地法通过测定每条侵蚀沟的长、宽、深等尺寸，计算侵蚀沟的体积，推算出水土流失量，该方法操作简单，但精度极差，且无法长期观测；插钎法是目前最常用的水土流失监测方法，该方法一般通过在地面插入多根测钎，人工定期测量测钎出露地面的高度变化，推算出土壤侵蚀厚度，进而算出水土流失量，该方法具有操作简单、易于布设的特点，但也存在测钎易沉降、人为误差大的缺点，且每次测量时都会对土壤表面产生一定破坏，影响测量精度。

因此，目前常用的水土流失监测方法都有一定的弊端，需要对既有监测方法和设备进行改进。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种水土流失定位监测设备，用于解决现有水土流失监测成本高、精度差、不能实时定位观测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种水土流失定位监测设备，包括放置于平坦地面的两个支座，每个支座上设有纵向支撑杆，两个纵向支撑杆之间通过横向支撑杆连接，所述横向支撑杆上套有多个可滑动的连接件；还包括多个可竖向移动的测试柱，每个所述测试柱与对应的连接件连接。

优选地，所述纵向支撑杆的顶端设有凹槽，所述横向支撑杆的两端分别位于相应的凹槽内。

优选地，所述横向支撑杆为矩形杆。

优选地，所述横向支撑杆上设有第一刻度。

优选地，所述连接件包括相连接的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒可套在所述横向支撑杆上自由滑动，所述测试柱穿过所述第二套筒并可相对于所述第二套筒竖向移动。

优选地，所述测试柱上设有第二刻度。

优选地，所述测试柱为钢钎。

优选地，每个所述支座上设有凸起的连接部，所述连接部上设有安装槽，所述纵向支撑杆的底部插入所述安装槽内。

如上所述，本实用新型涉及的水土流失定位监测设备，具有以下有益效果：该设备可放置于在各类地形场地上，用于自然水力侵蚀、自然风力侵蚀及生产建设项目造成的水土流失监测上，其通过定期观测测试柱沉降量，得出土壤流失厚度，进而推算出水土流失量。该设备具有结构简单、便于携带、安装方便、易于操作、人为误差小、测量精度高、对地形环境适应性强的特点，具有很好的经济性、实用性及广泛的适用性。

该设备还可根据测量精度需要，增加或减少测试柱数量，或同时布设多套监测设备同步进行监测；该设备带有可滑动的连接件，可使测试柱避开石块、砖块等障碍物，提高测量准确度；该设备还可用于地表粗糙度量测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为支座的俯视图。

图3为支座的侧视图。

图4为纵向支撑杆的结构示意图。

图5为横向支撑杆的结构示意图。

图6为连接件的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为测试柱的结构示意图。

元件标号说明

1 支座

11 连接部

12 安装槽

2 纵向支撑杆

21 凹槽

3 横向支撑杆

31 第一刻度

4 连接件

41 第一套筒

42 第二套筒

5 测试柱

6 地面线

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种水土流失定位监测设备，包括两个支座1，两个支座1放置于平坦地面上，每个支座1上设有纵向支撑杆2，纵向支撑杆2固定在所述支座1，两个纵向支撑杆2之间通过横向支撑杆3连接，所述横向支撑杆3上套有多个可滑动的连接件4。水土流失定位监测设备还包括多个可竖向移动的测试柱5，每个所述测试柱5与对应的连接件4连接。水土流失后，测试柱5的竖向位置发生变化，通过记录每次测试柱5变化的位置，得出水土流失情况。

如图1至图3所示，纵向支撑杆2可通过螺纹连接、焊接或其他方式连接在所述支座1上。优选地，在每个支座1上设置凸起的连接部11，所述连接部11可焊接在支座1上，所述支座1呈圆形，所述支座1上设有安装槽12，所述纵向支撑杆2的底部插入所述安装槽12内，所述安装槽12的形状根据纵向支撑杆2的形状设置。

如图1和图4所示，优选地，所述纵向支撑杆2的顶端设有凹槽21，所述横向支撑杆3的两端分别位于相应的凹槽21内，纵向支撑杆2为木质或铁制的矩形杆。如图1和图5所示，优选地，所述横向支撑杆3为矩形杆，可选用不锈钢制成，所述横向支撑杆3上设有第一刻度31，根据所述第一刻度31调整和确定所述连接件4的水平滑动位置。

如图1、图6和图7所示，优选地，所述连接件4包括相连接的第一套筒41和第二套筒42，所述第一套筒41和所述第二套筒42焊接连接，所述第一套筒41可套在所述横向支撑杆3上自由滑动，所述第一套筒41的截面呈矩形；所述第二套筒42的截面为圆形结构，测试柱5穿过所述第二套筒42并可相对于所述第二套筒42上下移动。如图1和图8所示，优选地，所述测试柱5上设有第二刻度51，所述测试柱5为钢钎，观测钢钎在第二套筒42端部的刻度位置，从而确定水土流失的厚度。

以下给出本实用新型的一种优选实施方式：

所述支座1的直径8～10cm，厚度1～2cm；所述安装槽12的长度2cm、宽度1cm、高度3cm，壁厚0.3～0.5cm；所述纵向支撑杆2底面的长度2cm、宽度1cm，所述纵向支撑杆2的高度为20cm或40cm；所述横向支撑杆3的尺寸为1cm×1cm，长度100cm；所述第二套筒42的内径为1cm；测试柱5的直径1cm，高度为40cm或80cm，测量范围为20cm～40cm。

以下给出一种水土流失定位监测设备的安装方法，包括如下步骤：

1、在需监测水土流失的场地内，选择一处典型区域，根据横向支撑杆3的长度确定两个支座1的间隔，两个支座1的放置处地面高程应基本相同，且地形平坦，否则应进行人工整平。为防止大风、暴雨等外力对设备稳定性造成影响，可在支座底部铺垫方砖，并在支座圆盘上压砖块、石块等重物。

2、根据量程、监测时间和场地实际情况，选择20cm或40cm长的两根纵向支撑杆2，将其底部插入支座1的安装槽12内。

3、由于凹槽21的一侧开口，另一侧封闭，应将两个纵向支撑杆3顶部凹槽21向内布置，以便悬挂横向支撑杆3，根据测量精度需要，在横向支撑杆上套入若干连接件，将横向支撑杆3的两端分别放置于纵向支撑杆2顶部的凹槽21内。

4、参照横向支撑杆4的第一刻度31将连接件4间隔相同长度放置，然后在每个连接件4的第二套筒42内插入一根测试柱5，测试柱5的长度根据纵向支撑杆2的高度选择。

以下给出一种利用水土流失定位监测设备监测水土流失的方法，包括以下步骤：

1、设备安装完成后，检查地面情况，若地面上有石块、砖块等障碍物，应移动连接件4，避开障碍物；记录每根测试柱5在第二套筒42端部的刻度，设为初始刻度Z1，测量水土流失面积，记为S，单位m²。

2、预设观测测试柱5刻度变化的时间，根据设定时间观测测试柱5刻度变化，每次数值记为Z2，进行土壤流失的厚度计算Z＝Z2-Z1，其中Z为土壤流失的厚度，单位mm。

3、测量每次地面的坡度值，记为θ，单位度，进行水土流失量计算，A＝ZS/1000COSθ，其中A为水土流失量，单位m³。

4、通过计算机软件如surfer等，对每次测量出的水土流失量数据进行分析，还可以绘制出微地貌变化情况。

本实用新型的测试柱5的正前方可以设置电子监控设备或高清数码设备，拍摄的数据实时传输到电脑终端，从而实时远程采集数据。

本实用新型提供的水土流失定位监测设备，可放置于在各类地形场地上，用于自然水力侵蚀、自然风力侵蚀及生产建设项目造成的水土流失监测上，其通过定期观测钢钎的沉降量，得出土壤流失厚度，进而推算出水土流失量。该设备具有结构简单、便于携带、安装方便、易于操作、人为误差小、测量精度高、对地形环境适应性强的特点，同时可配合电子监控设备、高清数码设备使用，实时远程采集数据，大大减少人力工作量，具有很好的经济性、实用性及广泛的适用性。所以，本实用新型有效克服了现有技术和设备的种种缺点而具高度产业利用价值。

该设备还可根据测量精度需要，增加或减少测试柱数量，或同时布设多套监测设备同步进行监测；该设备带有可滑动的连接件，可使测试柱避开石块、砖块等障碍物，提高测量准确度；该设备还可用于地表粗糙度量测。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种水土流失定位监测设备，其特征在于，包括放置于平坦地面的两个支座(1)，每个支座(1)上设有纵向支撑杆(2)，两个纵向支撑杆(2)之间通过横向支撑杆(3)连接，所述横向支撑杆(3)上套有多个可滑动的连接件(4)；还包括多个可竖向移动的测试柱(5)，每个所述测试柱(5)与对应的连接件(4)连接。

2.根据权利要求1所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述纵向支撑杆(2)的顶端设有凹槽(21)，所述横向支撑杆(3)的两端分别位于相应的凹槽(21)内。

3.根据权利要求1所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述横向支撑杆(3)为矩形杆。

4.根据权利要求1或3所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述横向支撑杆(3)上设有第一刻度(31)。

5.根据权利要求1或3所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述连接件(4)包括相连接的第一套筒(41)和第二套筒(42)，所述第一套筒(41)可套在所述横向支撑杆(3)上自由滑动，所述测试柱(5)穿过所述第二套筒(42)并可相对于所述第二套筒(42)竖向移动。

6.根据权利要求1所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述测试柱(5)上设有第二刻度(51)。

7.根据权利要求1或6所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：所述测试柱(5)为钢钎。

8.根据权利要求1所述的水土流失定位监测设备，其特征在于：每个所述支座(1)上设有凸起的连接部(11)，所述连接部(11)上设有安装槽(12)，所述纵向支撑杆(2)的底部插入所述安装槽(12)内。