降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法技术

本发明专利技术公开了一种降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法，由设置于室外的降雨侵蚀过程测定仪器和三脚架固定平台，所述降雨侵蚀过程测定仪器，设置在三脚架固定平台上，之间由固定螺旋固定；降雨侵蚀过程测定仪器包括内径为20cm，外径为100cm，高20cm的圆台锥体的溅蚀台，每隔10cm的宽度设置有一个5cm高的同心圆水槽。环形同心圆水槽依次对应的距离溅蚀台摆放高度为15cm、10cm、5cm、0cm；不同进出水管线与各个距离、高度的同心圆水槽相连。本发明专利技术还涉及使用该降雨侵蚀过程测定仪器对降雨侵蚀过程的测定方法，使用该仪器可以测定不同时段、不同雨强、不同质量土粒的溅蚀量，绘制降雨侵蚀过程线，能清晰再现降雨侵蚀过程，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法
本专利技术涉及土壤侵蚀基础技术，更具体地说它是一种降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法。
技术介绍
雨滴溅蚀是降雨对地表土壤的最初作用方式，是通过打击地表土壤，造成土粒分散并以跃移的形式搬运的土壤侵蚀方式。降雨侵蚀过程的定量监测是水土保持学科研究中必不可少的内容之一，传统的测量土壤溅蚀量的方法多采用溅蚀盘进行，无法对降雨侵蚀过程有一个定量的描述，天然降雨过程中不同时段，雨强也并不相同，不同质量土粒溅蚀距离也不相同，以往在整个降雨过程中将土壤溅蚀量作为平均化处理所获得的数据，容易产生较大的误差，影响土壤溅蚀动力测量的精度。降雨侵蚀过程的定量研究及计算相对滞后，以至于无法对降雨侵蚀过程进行深入细化的研究，所以设计一种降雨侵蚀过程测定仪器是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供的一种可观察各个时间段，各个距离土壤溅蚀量的降雨侵蚀过程测定仪器。本专利技术的第二目的在于提供的一种运用上述降雨侵蚀过程测定仪器的降雨侵蚀过程监测方法。本专利技术的第一目是通过如下技术方案实现的：降雨侵蚀过程测定仪器，包括设置于室外的降雨侵蚀过程测定装置和三脚架固定平台，所述降雨侵蚀过程测定装置通过固定螺旋固定在所述三脚架固定平台上；所述降雨侵蚀过程测定装置包括溅蚀台、承土器；所述溅蚀台为环形阶梯结构；所述溅蚀台上设置有若干层环形同心圆水槽；每层所述环形同心圆水槽的高度向外逐级降低；每层所述环形同心圆水槽的槽底与相邻的下一层环形同心圆水槽顶部等高；每层所述环形同心圆水槽的外径与相邻的下一层环形同心圆水槽内径相同；每层所述环形同心圆水槽的左侧均连接有进水管线，每层所述进水管线设置有管线阀门；每层所述环形同心圆水槽的右侧均连接有出水管线；每根所述出水管线末端连接一个收集器；所述承土器为设置在所述溅蚀台顶部的上方开口的圆柱形容器，所述承土器底部与最内层环形同心圆水槽顶部等高。进一步地，所述三脚架固定平台包括可伸缩架腿、固定平台以及圆水准仪。进一步地，所述环形同心圆水槽设置有四层。进一步地，所述进水管线及所述出水管线为内径5cm的PVC管。进一步地，每层所述环形同心圆水槽的高度均为5cm，从外到内依次为0cm高度处环形同心圆水槽、5cm高度处环形同心圆水槽、10cm高度处环形同心圆水槽以及15cm高度处环形同心圆水槽；所述环形同心圆水槽对应设置有0cm高度处进水管线、5cm高度处进水管线、10cm高度处进水管线、15cm高度处进水管线以及0cm高度处出水管线、5cm高度处出水管线、10cm高度处出水管线、15cm高度处出水管线；所述0cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为0cm；所述5cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为5cm；所述10cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为10cm；所述15cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为15cm。所述出水管线对应连接至0cm高度处收集器、5cm高度处收集器、10cm高度处收集器、15cm高度处收集器。所述0cm高度处环形同心圆水槽外壁向上延伸设置有隔板；所述隔板高度高于20cm；所述承土器外径为20cm，高度为5cm；所述承土器底部与所述溅蚀台底部高度差为20cm。本专利技术的第二目的是通过如下技术方案实现的，包括如下步骤：步骤一、将所述三角加固定平台的所述可伸缩架腿插入野外土壤中，并通过所述圆水准仪调至水平；步骤二、将所述土壤溅蚀过程监测仪器通过所述固定螺旋安装至所述三脚架固定平台，使用所述承土器采取原状土样，并将所述承土器嵌入所述溅蚀台顶部；步骤三、将所述收集器用清水冲刷干净，并烘干，准备取样，每次收集满一个所述收集器立即更新一个，继续收集并记录时间，试验过程中不间断；步骤四、通过进水管线所述0cm高度处进水管线、所述5cm高度处进水管线、所述10cm高度处进水管线、所述5cm高度处进水管线通水，以保证所述0cm高度处环形同心圆水槽、5cm高度处环形同心圆水槽、10cm高度处环形同心圆水槽、15cm高度处环形同心圆水槽有一定流量的清水，清水流量通过所述管线阀门控制；步骤五、降雨结束后，将各个时间段的所述0cm高度处收集器、所述5cm高度处收集器；所述10cm高度处收集器、所述15cm高度处收集器收集到的样品烘干、称重并记录，即得到整个降雨过程中各个时段、不同距离土壤的溅蚀量。本专利技术的一种降雨侵蚀过程测定仪器主要优点如下：操作方便，测控精度高，利用降雨侵蚀过程测定仪器测定各个时段、不同溅蚀距离的土壤溅蚀量，能够将整个降雨过程中土壤溅蚀的发生发展规律进行定量分析，绘制降雨侵蚀过程线，应用范围广。降雨侵蚀过程测定仪器设置在三脚架固定平台上，便于野外使用，适用于各种地形。设置进出水管线与同心圆水槽相连，能够将降雨过程中发生的土壤溅蚀，通过同心圆内固定流量的清水及时地收集，将从降雨开始土壤溅蚀的发生发展的数据及时获取。设置不同高度的同心圆水槽，能够收集降雨过程中各个时段研究区域不同距离的溅蚀量，为相同土壤环境下各个降雨时段溅蚀程度提高计算参数。附图说明图1为本专利技术降雨侵蚀过程测定仪器的正视图。图2为本专利技术降雨侵蚀过程测定装置的结构示意图。图3为本专利技术中三脚架固定平台的结构示意图。图4为本专利技术降雨侵蚀过程测定仪器的俯视图。图5为本专利技术三脚架中固定平台的俯视图。图中：降雨侵蚀过程测定装置1；三脚架固定平台2；15cm高度处出水管线3；10cm高度处出水管线4；5cm高度处出水管线5；0cm高度处出水管线6；固定平台7；可伸缩架腿8；0cm高度处进水管线9；5cm高度处进水管线10；10cm高度处进水管线11；15cm高度处进水管线12；15cm高度处环形同心圆水槽13；10cm高度处环形同心圆水槽14；5cm高度处环形同心圆水槽15；0cm高度处环形同心圆水槽16；溅蚀台17；承土器18；收集器19；0cm高度处收集器19A；5cm高度处收集器19B；10cm高度处收集器19C；15cm高度处收集器19D；固定螺旋20；圆水准仪21；隔板22。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步地详细描述，但该实施例不应该理解为对本专利技术的限制，仅作举例而已，同时通过说明本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。如附图所示，降雨侵蚀过程测定仪器，包括设置于室外的降雨侵蚀过程测定装置1和三脚架固定平台2，降雨侵蚀过程测定装置1通过固定螺旋20固定在三脚架固定平台2上；降雨侵蚀过程测定装置1包括溅蚀台17、承土器18；溅蚀台17为环形阶梯结构；溅蚀台17上设置有若干层环形同心圆水槽；每层环形同心圆水槽的高度向外逐级降低；每层环形同心圆水槽的槽底与相邻的下一层环形同心圆水槽顶部等高；每层环形同心圆水槽的外径与相邻的下一层环形同心圆水槽内径相同；每层环形同心圆水槽的左侧均连接有进水管线，每层进水管线设置有管线阀门；每层环形同心圆水槽的右侧均连接有出水管线；每根出水管线末端连接一个收集器19；承土器18为设置在溅蚀台17顶部的上方开口的圆柱形容器，承土器18底部与最内层环形同心圆水槽顶部等高。优选地，三脚架固定平台2包括可伸缩架腿8、固定平台7以及圆水准仪21。优选地，环形同心圆水槽设置有四层。优选地，进水管线及出水管线为内径5cm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：包括设置于室外的降雨过程测定装置(1)和三脚架固定平台(2)，所述降雨侵蚀过程测定装置(1)通过固定螺旋(20)固定在所述三脚架固定平台(2)上；所述降雨侵蚀过程测定仪器(1)包括溅蚀台(17)、承土器(18)；所述溅蚀台(17)为环形阶梯结构；所述溅蚀台(17)上设置有若干层环形同心圆水槽；每层所述环形同心圆水槽的高度向外逐级降低；每层所述环形同心圆水槽的槽底与相邻的下一层环形同心圆水槽顶部等高；每层所述环形同心圆水槽的外径与相邻的下一层环形同心圆水槽内径相同；每层所述环形同心圆水槽的左侧均连接有进水管线，每层所述进水管线设置有管线阀门；每层所述环形同心圆水槽的右侧均连接有出水管线；每根所述出水管线末端连接一个收集器(19)；所述承土器(18)为设置在所述溅蚀台(17)顶部的上方开口的圆柱形容器，所述承土器(18)底部与最内层环形同心圆水槽顶部等高。

【技术特征摘要】
1.降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：包括设置于室外的降雨侵蚀过程测定装置(1)和三脚架固定平台(2)，所述降雨侵蚀过程测定装置(1)通过固定螺旋(20)固定在所述三脚架固定平台(2)上；所述降雨侵蚀过程测定装置(1)包括溅蚀台(17)、承土器(18)；所述溅蚀台(17)为环形阶梯结构；所述溅蚀台(17)上设置有若干层环形同心圆水槽；每层所述环形同心圆水槽的高度向外逐级降低；每层所述环形同心圆水槽的槽底与相邻的下一层环形同心圆水槽顶部等高；每层所述环形同心圆水槽的外径与相邻的下一层环形同心圆水槽内径相同；每层所述环形同心圆水槽的左侧均连接有进水管线，每层所述进水管线设置有管线阀门；每层所述环形同心圆水槽的右侧均连接有出水管线；每根所述出水管线末端连接一个收集器(19)；所述承土器(18)为设置在所述溅蚀台(17)顶部的上方开口的圆柱形容器，所述承土器(18)底部与最内层环形同心圆水槽顶部等高。2.根据权利要求1所述的降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：所述三脚架固定平台(2)包括可伸缩架腿(8)、固定平台(7)以及圆水准仪(21)。3.根据权利要求2所述的降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：所述环形同心圆水槽设置有四层。4.根据权利要求3所述的降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：所述进水管线及所述出水管线为内径5cm的PVC管。5.根据权利要求4所述的降雨侵蚀过程测定仪器，其特征在于：每层所述环形同心圆水槽的高度均为5cm，从外到内依次为0cm高度处环形同心圆水槽(16)、5cm高度处环形同心圆水槽(15)、10cm高度处环形同心圆水槽(14)以及15cm高度处环形同心圆水槽(13)；所述环形同心圆水槽对应设置有0cm高度处进水管线(9)、5cm高度处进水管线(10)、10cm高度处进水管线(11)、15cm高度处进水管线(12)以及0cm高度处出水管线(6)、5cm高度处出水管线(5)、10cm高度处出水管线(4)、15cm高度处出水管线(3)；所述0cm高度处环形同心圆水槽(16)底部与所述溅蚀台(17)底部高度差为0cm；所述5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平仓，钱峰，刘洪鹄，师哲，程冬兵，徐学军，高强，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42