一种便携式坡面径流集水集沙槽制造技术

本发明专利技术涉及一种便携式坡面径流集水集沙槽，包括遮雨板、束流板、防溅蚀板、低糙率板、反冲洗密封板、下挡板、出水管。遮雨板、束流板、低糙率板、下挡板组成封闭的三角型集水集沙槽，快速汇集径流小区的径流至出水管，并由出水管下端安装的传感器实时采集径流量、泥沙浓度；所述便携式坡面径流集水集沙槽搭建在径流小区的下游，空间布置上，防溅蚀板与径流小区下缘平齐，低糙率板与径流小区地面平滑过渡，低糙率板的坡度略大于径流小区坡度。所述便携式坡面径流集水集沙槽适用于固定式径流小区新建、改建集水集沙装置，也适用于野外临时性径流试验收集径流泥沙，能够提高坡面径流泥沙实测数据的准确性，实现坡面径流产流产沙的所见即所测。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式坡面径流集水集沙槽
本专利技术涉及一种便携式坡面径流集水集沙槽，属于水土保持、水文实验

技术介绍
降雨产流产沙是土壤侵蚀、坡面水文领域的重要研究内容，可靠的产流产沙实测数据是认识土壤侵蚀、坡面水文机理的关键。径流小区是研究降雨产流产沙机理的主要实验设施，由布设于小区下缘的集水集沙装置收集径流，进而采集径流量、泥沙等实时数据，并用径流泥沙实时数据代表径流小区实际产流产沙信息。这就要求集水集沙装置集水效果优良，一方面装置能够快速汇集坡面径流至径流泥沙信号采集位置，另一方面装置自身对径流、泥沙扰动小。同时，坡面径流具有水头低(无压水流)、流量小(数升/秒)的特点，泥沙容易沉淀、淤积，集水集沙槽内泥沙淤积是威胁实时数据代表性的主要因素。矩形凹槽式集水集沙槽是常见的径流小区集沙装置，并由凹槽底部的出水孔收集径流。虽然该模式结构简单、施工便捷，但是在凹槽底部及出水孔处泥沙、枯枝落叶淤积严重。尤其是产流后期，由于受集水集沙槽内淤积泥沙的调蓄、拦截作用，集水集沙槽出口处的流量和泥沙含量并不能代表上游径流小区的实际产流产沙值，即实测数据与实际数据的系统性偏差。同时，凹槽上端无遮雨设施，凹槽正上方的降雨迅速在不透水的凹槽表面产流，观测获取的坡面径流初始产流实测时间远小于实际时间。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种便携式坡面径流集水集沙槽，具体技术方案如下：一种便携式坡面径流集水集沙槽，包括用来收集径流小区径流的三角状集水集沙槽、用来给集水集沙槽排水的出水管。>作为上述技术方案的改进，所述集水集沙槽包括呈倾斜设置的遮雨板、位于遮雨板下方的束流板、位于遮雨板下方的下挡板、安装在遮雨板上端的防溅蚀板、位于束流板下方且与遮雨板呈平行设置的低糙率板、安装在遮雨板下端的反冲洗密封板、支架，所述束流板设置有两个且呈轴对称设置，所述遮雨板与束流板之间密封连接，所述低糙率板与束流板之间密封连接；在低糙率板的板面，两个束流板与下挡板连接处所对应的区域设置有与出水管上端相连通的通孔。作为上述技术方案的改进，两个束流板靠近下挡板的那一侧相互之间的间距与通孔的直径相等，两个束流板靠近径流小区的那一侧相互之间的间距与径流小区出口的内径相等。作为上述技术方案的改进，所述遮雨板与束流板之间采用玻璃胶密封连接，所述束流板与低糙率板之间采用玻璃胶密封连接；所述束流板与低糙率板之间的接缝采用抛光处理。作为上述技术方案的改进，所述出水管呈竖直设置，所述出水管的下端安装有用来采集径流量、泥沙浓度的传感器。作为上述技术方案的改进，所述低糙率板选用表面粗糙度小于或等于0.015的板材。作为上述技术方案的改进，所述低糙率板的坡角是径流小区坡角的1.1-1.5倍。作为上述技术方案的改进，所述遮雨板选用透明的有机玻璃板。作为上述技术方案的改进，所述出水管出水口的内径不小于15cm。作为上述技术方案的改进，在低糙率板的上表面预先喷洒亮蓝，低糙率板的上表面显示有蓝色水流时即为初始产流时间。作为上述技术方案的改进，用二维/三维水动力-泥沙耦合模型优化装置集水集沙效果，对局部雍水或泥沙淤积区域进行表面平滑或降糙处理。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提高了坡面径流泥沙监测数据的可靠性，在出水管监测到的产流产沙率即为径流小区瞬时的产流产沙，解决了现有装置监测数据和实际产流产沙数据的时间延迟问题。2、本专利技术实现坡面径流产流产沙的所见即所测，装置透明可视，能够直观展示产流产沙过程，有助于提高对坡面产流产沙过程的形象认知，同时便于对枯枝、落叶等引起的出水口异常雍水现象进行处理。3、本专利技术结构简单，建造方便，便携性高。适用于固定式坡面径流试验场新建、改建集水集沙槽，可以长期稳定运行。同时也适用于临时性的野外实验，装置具有便携性高和可重复利用的设计，采用室内组装、野外即插即用的方式，大大提高野外实验效率。附图说明图1为本专利技术所述便携式坡面径流集水集沙槽的结构示意图；图2为本专利技术所述便携式坡面径流集水集沙槽的示意图(侧视状态)；图3为本专利技术所述反冲洗封闭板在集水集沙槽的槽口处安装示意图；图4为本专利技术的模拟计算结果图；图5为改造前矩形槽式集水集沙装置试验后的内部实景图；图6为本专利技术所述便携式坡面径流集水集沙槽试验后的内部实景图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1、2所示，所述便携式坡面径流集水集沙槽，包括用来收集径流小区径流的三角状集水集沙槽、用来给集水集沙槽排水的出水管4。其中，所述集水集沙槽包括呈倾斜设置的遮雨板1、位于遮雨板1下方的束流板2、安装在遮雨板1上端的防溅蚀板3、位于束流板2下方且与遮雨板1呈平行设置的低糙率板5，安装在遮雨板1下端的反冲洗密封板7，所述束流板2设置有两个且呈轴对称设置，所述遮雨板1与束流板2之间密封连接，所述低糙率板5与束流板2之间密封连接；在低糙率板5的板面，与两个束流板2连接处所对应的区域设置有与出水管4上端相连通的通孔。其中，遮雨板1和低糙率板5之间安装有起支撑作用的支架6。在遮雨板1和低糙率板5之间还安装有位于集水集沙槽下方的下挡板8，下挡板集水集沙槽8起支撑遮雨板1及固定所述便携式坡面径流集水集沙槽位置的作用。进一步地，所述遮雨板1与束流板2之间采用玻璃胶密封链接，所述束流板2与低糙率板5之间采用玻璃胶密封连接；所述束流板2与低糙率板5之间的接缝采用抛光处理。束流板2和低糙率板5间接缝处无雍水、滞沙。进一步地，所述出水管4呈竖直设置，所述出水管4的下端安装有用来采集径流量、泥沙浓度的传感器。所述出水管4用来快速汇集集水集沙槽内部的径流，并利用在出水管4的出水口下端安装的传感器实时采集径流量、泥沙浓度。所述束流板2、低糙率板5组成封闭区域，汇集上游径流至出水管4。所述防溅蚀板3控制径流小区的降水来源于正上方的降水，减少落在遮雨板1的雨滴飞溅进入上游径流小区。所述便携式坡面径流集水集沙槽搭建在径流小区的下游，空间布置上，防溅蚀板3与径流小区下端平齐，低糙率板5与径流小区地面平滑过渡，低糙率板5的坡度大于径流小区坡度。进一步地，所述低糙率板5选用表面粗糙度小于或等于0.015的板材。低糙率板5的板面不雍水，保持低糙率板5上水流平顺、泥沙不滞留。所述低糙率板5选用整块铝塑板切割加工而成，低糙率板表面光滑、无接缝。进一步地，所述低糙率板5的坡角是径流小区坡角的1.1-1.5倍。坡度加大，坡面流速加大，汇流时间更快，保持上游径流小区产生的径流能快速汇集到集水口。所述低糙率板5的坡角为18度，径流、泥沙在低糙率板上无滞留，快速汇集至出水管4。进一步地，所述遮雨板1用来隔绝雨水进入集水集沙槽，选用透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式坡面径流集水集沙槽，其特征在于：包括用来收集径流小区径流的三角状集水集沙槽、用来给集水集沙槽排水的出水管(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式坡面径流集水集沙槽，其特征在于：包括用来收集径流小区径流的三角状集水集沙槽、用来给集水集沙槽排水的出水管(4)。


2.根据权利要求1所述的一种便携式坡面径流集水集沙槽，其特征在于：所述集水集沙槽包括呈倾斜设置的遮雨板(1)、位于遮雨板(1)下方的束流板(2)、位于遮雨板(1)下方的下挡板(8)、安装在遮雨板(1)上端的防溅蚀板(3)、安装在遮雨板(1)下端的反冲洗密封板(7)、位于束流板(2)下方且与遮雨板(1)呈平行设置的低糙率板(5)，所述束流板(2)设置有两个且呈轴对称设置，所述遮雨板(1)与束流板(2)之间密封连接，所述低糙率板(5)与束流板(2)之间密封连接；在低糙率板(5)的板面，两个束流板(2)与下挡板(8)的连接处所对应的区域设置有与出水管(4)上端相连通的通孔。


3.根据权利要求2所述的一种便携式坡面径流集水集沙槽，其特征在于：两个束流板靠近下挡板的那一侧相互之间的间距与通孔的直径相等，两个束流板靠近径流小区的那一侧相互之间的间距与径流小区出口的内径相等。


4.根据权利要求2所述的一种便携式坡面径流集水集沙槽，其特征在于：所述遮雨板(1)与束流板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇，周超，胡坤，胡永胜，王敏杰，王兵，章启兵，陈小凤，
申请(专利权)人：安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利工程质量检测中心站，
类型：发明
国别省市：安徽;34