CN206906043U - 原状土采集装置及土壤侵蚀试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种原状土采集装置及土壤侵蚀试验设备。所述原状土采集装置包括有多个采集槽和固定架；采集槽用于采集放置原状土，其包括U型槽和两个端板，端板固定在U型槽的两端以防止放入U型槽的原状土倾倒；固定架用于将多个采集槽固定连接在一起。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的原状土采集装置不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

Description

原状土采集装置及土壤侵蚀试验设备

技术领域

本实用新型涉及土壤侵蚀研究技术领域，具体地，涉及一种原状土采集装置及土壤侵蚀试验设备。

背景技术

水土流失是人类面临的重要生态环境问题之一，给社会经济发展和人民群众生活带来很多危害。土壤侵蚀形的式多样，类型复杂，水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀及滑坡泥石流等重力侵蚀特点各异，相互交错，成因复杂。

土壤侵蚀研究必须建立在大量的野外与室内水土流失现场观测基础之上。建立不同坡度、坡长及下垫面等因素与土壤侵蚀量的关系是水土流失研究的重要内容。

野外的土壤侵蚀试验的传统方法就是建立不同坡度，不同的植被覆盖径流小区，利用天然降雨对坡面土壤侵蚀过程进行观测，这样的试验方法虽能得到可靠的数据，但是其具有建设造价高、周期长等问题，限制了这种方法的大量应用。

室内的土壤侵蚀试验是采用在变坡试验槽内填装扰动土的方式来进行数据采集、观测以及得出相应成果，这种试验方法由于受限条件较少，可以更加方便地研究诸多因素对土壤侵蚀的影响；但是该方法中采用的扰动土改变了原状土的孔隙结构、大小，以及一些原状土的质地，使得这种方法的代表性低，采集到的数据精度不高。

实用新型内容

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种原状土采集装置及土壤侵蚀试验设备，以解决现有技术中存在的野外的土壤侵蚀试验是建立径流小区，因具有建设造价高、周期长等问题，限制了其大量应用；室内的土壤侵蚀试验是采用在变坡试验槽内填装扰动土的方式来进行数据采集、观测以及得出相应成果，但是该方法中采用的扰动土改变了原状土的孔隙结构、大小，以及一些原状土的质地，使得这种方法的代表性低，采集到的数据精度不高的技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种原状土采集装置，所述原状土采集装置包括有多个采集槽和固定架；所述采集槽用于采集和放置原状土，所述采集槽包括U型槽和两个端板，所述端板可拆卸地固定在所述U型槽的两端；所述固定架上设置有多个安装位，所述固定架用于将多个所述采集槽连续地固定连接在一起。

优选地，所述U型槽包括底板和两个侧板，所述底板靠近所述U型槽的两端开口处设置有插槽，所述侧板靠近所述U型槽两端开口处的位置上设置有滑槽；所述插槽和滑槽用于插入所述端板。

优选地，所述采集槽还包括有固定机构，所述固定机构包括有设置于所述U型槽两端开口处的插槽、设置于所述U型槽四个端点的套环和设置于所述端板上与所述套环位置相对应的连接口；所述插槽用于插入所述端板；所述套环与连接口相互配合将所述端板与U型槽固定装配。

优选地，所述采集槽还包括伸缩插件，所述伸缩插件包括设置于U型槽一端底部的第一连接部、弹簧、导轨和设置于U型槽另一端底部的第二连接部；所述导轨水平设置于所述第一连接部的后端，所述弹簧位于所述导轨上，并将所述U型槽与第一连接部连接起来；所述第一连接部具有第一斜面，所述第二连接部具有第二斜面，所述采集槽的第一斜面与另一采集槽的第二斜面在两个所述采集槽装配连接时相互紧贴在一起。

优选地，所述第一斜面和第二斜面上设置有防水层。

优选地，所述U型槽包括有底板和两个侧板，两个所述侧板外侧均设置有凸起部；所述固定架的内侧设置有凹槽；所述凸起部与凹槽相互配合将所述U型槽和固定架固定在一起。

优选地，所述原状土采集装置还包括有集流机构，所述集流机构用于收集放入所述采集槽的原状土不同深度位置的径流。

优选地，所述集流机构包括有出流孔、橡胶塞、引流软管和收集桶；所述出流孔、橡胶塞、引流软管和收集桶的数量为多个，并且数量相同；所述出流孔设置于所述端板的不同深度位置，所述橡胶塞可拆卸地封住所述出流孔；所述引流软管用于连接出流孔，并将相同深度位置的径流汇集于不同的所述收集桶中。

优选地，所述固定架的外侧面上设置有角度指示机构，用于显示固定架所处于的坡度。

在本实用新型的实施例中还提供了一种土壤侵蚀试验设备，所述土壤侵蚀试验设备包括如上所述的原状土采集装置。

本实用新型提供的原状土采集装置，其包括有多个采集槽和固定架；所述采集槽用于采集和放置原状土，所述采集槽包括U型槽和两个端板，所述端板可拆卸地固定在所述U型槽的两端；所述固定架上设置有多个安装位，所述固定架用于将多个所述采集槽连续地固定连接在一起。在使用本实用新型提供的原状土采集装置对原状土进行采集时，实验人员首先选取一块代表性良好，水平空间异质性较低的土地；然后将一块端板垂直敲入土壤中，每敲入一段深度，就在端板的一侧开挖土壤，反复进行直到端板到达预定深度，且在端板的一侧挖出能平置U型槽的土坑；将U型槽水平地敲入端板所在的坡面中，再适当调节端板的位置，其紧贴于U型槽，将端板与U型槽固定后；在相应的位置，以同样方式敲入另一块端板，使其与U型槽完成后将该U型槽吊起转移；再在邻近的土壤结构未受破坏的区域，按上述方式完成若干段原状土的采集；最后将多个采集槽通过固定架无缝连接装配，将隔于中间的端板抽出，多个采集槽将于重力作用下滑移，实现原状土之间的紧密拼接。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的原状土采集装置不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备，其包括如上所述的原状土采集装置。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备中的原状土采集装置不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的原状土采集装置的采集槽与固定架分开状态的结构示意图；

图2为本实用新型提供的原状土采集装置的采集槽与固定架组合状态的结构示意图；

图3为本实用新型提供的原状土采集装置的采集槽的结构示意图；

图4为本实用新型提供的原状土采集装置的相邻采集槽的结构示意图。

图标：1－原状土采集装置；10－采集槽；100－U型槽；110－端板；120－把手；130－套环；140－连接口；150－凸起部；20－固定架；200－凹槽；30－伸缩插件；300－第一连接部；310－弹簧；320－导轨；330－第二连接部；40－集流机构；400－引流软管；410－收集桶。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种原状土采集装置1及土壤侵蚀试验设备，并给出其实施方式。

如图1－图3所示，本实用新型提供的原状土采集装置1，其包括有多个采集槽10和固定架20；采集槽10用于采集和放置原状土，采集槽10包括U型槽100和两个端板110，端板110可拆卸地固定在U型槽100的两端；固定架20上设置有多个安装位，固定架20用于将多个采集槽10连续地固定连接在一起。在使用本实用新型提供的原状土采集装置1对原状土进行采集时，实验人员首先选取一块代表性良好，水平空间异质性较低的土地；然后将一块端板110垂直敲入土壤中，每敲入一段深度，就在端板110的一侧开挖土壤，反复进行直到端板110到达预定深度，且在端板110的一侧挖出能平置U型槽100的土坑；将U型槽100水平地敲入端板110所在的坡面中，再适当调节端板110的位置，其紧贴于U型槽100，将端板110与U型槽100固定后；在相应的位置，以同样方式敲入另一块端板110，使其与U型槽100完成后将该U型槽100吊起转移；再在邻近的土壤结构未受破坏的区域，按上述方式完成若干段原状土的采集；最后将多个采集槽10通过固定架20无缝连接装配，将隔于中间的端板110抽出，多个采集槽10将于重力作用下滑移，实现原状土之间的紧密拼接。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的原状土采集装置1不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽10在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

进一步地，采集槽10可以采用较小的两端间距，以便于实施原状土的采集与转移；并且固定架20的间距应与采集槽10纵向的间距吻合；作为优选，可以在端板110上端设置提拉的把手120，从而便于端板110的提拉和放置。

U型槽100包括底板和两个侧板，底板靠近U型槽100的两端开口处设置有插槽，侧板靠近U型槽100两端开口处的位置上设置有滑槽；插槽和滑槽用于插入端板110。在将端板110与U型槽100进行固定时，实验人员可以将端板110滑入滑槽中，并最终将端板110插入插槽内，从而实现端板110与U型槽100的固定。

除了上述将端板110与U型槽100固定的方式外，还可以采用下述方式：如图4所示，采集槽10还包括有固定机构，固定机构包括有设置于U型槽100两端开口处的插槽、设置于U型槽100四个端点的套环130和设置于端板110上与套环130位置相对应的连接口140；插槽用于插入端板110；套环130与连接口140相互配合将端板110与U型槽100固定装配。在将端板110与U型槽100进行固定时，实验人员可以先将端板110插入插槽中，然后使用套环130套设在连接口140的方式将端板110与U型槽100进一步固定。

还需要说明的是，本实用新型的端板110与U型槽100的固定方式可以是上述两种方式，但不仅仅局限于该两种方式，其还可以是其他能够满足将端板110与U型槽100固定在一起的要求的任意方式。

采集槽10还包括伸缩插件30，伸缩插件30包括设置于U型槽100一端底部的第一连接部300、弹簧310、导轨320和设置于U型槽100另一端底部的第二连接部330；导轨320水平设置于第一连接部300的后端，弹簧310位于导轨320上，并将U型槽100与第一连接部300连接起来；第一连接部300具有第一斜面，第二连接部330具有第二斜面，采集槽10的第一连接部300与另一采集槽10的第二连接部330在两个采集槽10装配连接时相互紧贴在一起。在第一连接部300被抽出时，弹簧310处于拉伸状态，而在两个采集槽10相互连接装配即第一连接部300和第二连接部330紧贴在一起时，弹簧310处于松弛或轻度压缩状态。设置伸缩插件30的目的在于，实现采集槽10之间的无缝连接。

优选地，第一斜面和第二斜面上设置有防水层。在第一斜面和第二斜面上设置有防水层的主要作用是防止土壤里的液体对其造成侵蚀，也间接延长了采集槽10的使用寿命。具体地，防水层可以是涂在第一斜面和第二斜面上的防水涂料。

U型槽100包括有底板和两个侧板，两个侧板外侧均设置有凸起部150；固定架20的内侧设置有凹槽200；凸起部150与凹槽200相互配合将U型槽100和固定架20固定在一起。凹槽200的数量为多个，凹槽200的位置应与串联状态下的多个U型槽100的凸起部150的位置相吻合。优选地，凸起部150和凹槽200倾斜设置，并且倾斜角度相同，倾斜方向可以下坡方向设置。

还需要说明的是，本实用新型的U型槽100与固定架20的固定方式可以是上述方式，但不仅仅局限于该种方式，其还可以是其他能够满足将U型槽100与固定架20固定在一起的要求的任意方式。

采原状土采集装置1还包括有集流机构40，集流机构40用于收集放入采集槽10的原状土不同深度位置的径流。设置集流机构40的目的在于，有些关于土壤侵蚀的试验需要测定不同成分的产流因素对实验结果的影响。

具体地，集流机构40可以包括有出流孔、橡胶塞、引流软管400和收集桶410；出流孔、橡胶塞、引流软管400和收集桶410的数量为多个，并且数量相同；出流孔设置于端板110的不同深度位置，橡胶塞可拆卸地封住出流孔；引流软管400用于连接出流孔，并将相同深度位置的径流汇集于不同的收集桶410中。在不需要使用集流机构40时，可以使用橡胶塞将出流孔密封上；当需要使用集流机构40时，将橡胶塞取下，将引流软管400与出流孔相连通。集流机构40设置于由采集槽10和固定架20组成的大型试验槽的末端采集槽10的端板110上。引流软管400可以通过胶接或螺纹连接等方式与出流孔连接。在不同深度设置出流孔的目的在于，采集不同深度的径流，如果只设计一个深度的出流孔，土的深度必须准确控制到一个定值，才能保证有效收集到地面径流，这样增加了试验操作的难度。

固定架20的外侧面上设置有角度指示机构，用于显示固定架20所处于的坡度。角度指示机构主要用于将固定架20设立起一定角度时，来确定倾斜角度。在将固定架20与采集槽10装配组合成大型试验槽后，可以将其放入车内进行土壤侵蚀试验，采用焊接的方式将成对固定架20对称地固定于车厢内壁两侧。优选地，安装固定架20的车辆应选用能准确调节千斤顶的翻斗车。完成后，将翻斗车的千斤顶抬升，并观察角度指示机构调节所需的坡度即可进行试验。同时当本装置于用于平地试验时，可将成对的固定架20一端接于千斤顶上，以代替翻斗车，再按上述方式实施，可取得同样效果。这样的设置为室内试验与车内试验提供了支持，使得试验不再受到场所的限制。

本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备，其包括如上所述的原状土采集装置1。土壤侵蚀试验设备还可以包括测量装置和数据分析装置等。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备中的原状土采集装置1不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽10在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

综上所述，本实用新型提供的原状土采集装置1，其包括有多个采集槽10和固定架20；采集槽10用于采集和放置原状土，采集槽10包括U型槽100和两个端板110，端板110可拆卸地固定在U型槽100的两端；固定架20上设置有多个安装位，固定架20用于将多个采集槽10连续地固定连接在一起。在使用本实用新型提供的原状土采集装置1对原状土进行采集时，实验人员首先选取一块代表性良好，水平空间异质性较低的土地；然后将一块端板110垂直敲入土壤中，每敲入一段深度，就在端板110的一侧开挖土壤，反复进行直到端板110到达预定深度，且在端板110的一侧挖出能平置U型槽100的土坑；将U型槽100水平地敲入端板110所在的坡面中，再适当调节端板110的位置，其紧贴于U型槽100，将端板110与U型槽100固定后；在相应的位置，以同样方式敲入另一块端板110，使其与U型槽100完成后将该U型槽100吊起转移；再在邻近的土壤结构未受破坏的区域，按上述方式完成若干段原状土的采集；最后将多个采集槽10通过固定架20无缝连接装配，将隔于中间的端板110抽出，多个采集槽10将于重力作用下滑移，实现原状土之间的紧密拼接。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的原状土采集装置1不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽10在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备，其包括如上所述的原状土采集装置1。与现有的土壤侵蚀试验相比，使用本实用新型提供的土壤侵蚀试验设备中的原状土采集装置1不仅具有不破坏原状土的结构的前提下采集原状土的功能，单个的采集槽10在原状土的采集与转移过程中较为灵活，并且组合式的结构更可以满足土壤侵蚀试验对不同坡长与坡度的需求，使得试验更加便捷、所得数据更加准确；同时本装置的造价低廉，结构简单，便于制造和推广。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种原状土采集装置，其特征在于，所述原状土采集装置包括有多个采集槽和固定架；

所述采集槽用于采集和放置原状土，所述采集槽包括U型槽和两个端板，所述端板可拆卸地固定在所述U型槽的两端；

所述固定架上设置有多个安装位，所述固定架用于将多个所述采集槽连续地固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述U型槽包括底板和两个侧板，所述底板靠近所述U型槽的两端开口处设置有插槽，所述侧板靠近所述U型槽两端开口处的位置上设置有滑槽；

所述插槽和滑槽用于插入所述端板。

3.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述采集槽还包括有固定机构，所述固定机构包括有设置于所述U型槽两端开口处的插槽、设置于所述U型槽四个端点的套环和设置于所述端板上与所述套环位置相对应的连接口；

所述插槽用于插入所述端板；

所述套环与连接口相互配合将所述端板与U型槽固定装配。

4.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述采集槽还包括伸缩插件，所述伸缩插件包括设置于U型槽一端底部的第一连接部、弹簧、导轨和设置于U型槽另一端底部的第二连接部；

所述导轨水平设置于所述第一连接部的后端，所述弹簧位于所述导轨上，并将所述U型槽与第一连接部连接起来；

所述第一连接部具有第一斜面，所述第二连接部具有第二斜面，所述采集槽的第一斜面与另一采集槽的第二斜面在两个所述采集槽装配连接时相互紧贴在一起。

5.根据权利要求4所述的原状土采集装置，其特征在于，所述第一斜面和第二斜面上设置有防水层。

6.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述U型槽包括有底板和两个侧板，两个所述侧板外侧均设置有凸起部；

所述固定架的内侧设置有凹槽；

所述凸起部与凹槽相互配合将所述U型槽和固定架固定在一起。

7.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述原状土采集装置还包括有集流机构，所述集流机构用于收集放入所述采集槽的原状土不同深度位置的径流。

8.根据权利要求7所述的原状土采集装置，其特征在于，所述集流机构包括有出流孔、橡胶塞、引流软管和收集桶；

所述出流孔、橡胶塞、引流软管和收集桶的数量为多个，并且数量相同；

所述出流孔设置于所述端板的不同深度位置，所述橡胶塞可拆卸地封住所述出流孔；

所述引流软管用于连接出流孔，并将相同深度位置的径流汇集于不同的所述收集桶中。

9.根据权利要求1所述的原状土采集装置，其特征在于，所述固定架的外侧面上设置有角度指示机构，用于显示固定架所处于的坡度。

10.一种土壤侵蚀试验设备，其特征在于，所述土壤侵蚀试验设备包括如权利要求1－9任意一项所述的原状土采集装置。