本发明专利技术公开了一种模拟薄层径流的装置，所述的装置由消能室、稳流室、片流槽及出流槽组成，消能室有前后两个挡板，消能室与稳流室通过消能室前挡板隔开，稳流室与片流槽通过稳流室前挡板隔开，片流槽与出流槽之间有一个分流板，消能室前挡板底部与消能室底部有一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔。通过本发明专利技术，能够模拟出具有一定宽度的均匀薄层径流，同时可以根据试验需要，在一定范围内实现径流流量的调节，从而为研究薄层径流的侵蚀和搬运过程，构建坡面侵蚀土壤物理模型提供技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境科研领域的一种实验装置，具体涉及一种模拟薄层径流的装置。
技术介绍
水土流失是全球性的重大生态环境问题，坡地耕作是造成水土流失的重要原因。 坡面侵蚀其实质是土壤的分离与搬运。其主要动力是降雨和径流。由于降雨的搬运能力有 限，侵蚀泥沙主要由径流搬运流出坡面，因此，径流的侵蚀搬运作用对坡面侵蚀过程至关重 要。根据径流是否汇聚成股流，坡面径流可以分为薄层径流和细沟流。尽管薄层径流造成 的侵蚀通常较小，但由于薄层径流分布面积大，搬运的泥沙却是坡面侵蚀的主要部分，因此 对薄层径流进行模拟是研究薄层径流侵蚀和搬运规律的基础。目前坡面水蚀过程研究中常采用两种办法模拟薄层径流。一种是利用人工模拟降 雨在坡面加透水网垫覆盖消除雨滴打击作用模拟径流；第二种是直接模拟径流。第一种能 够较好的模拟降雨产生的径流侵蚀，但操作性差，且透水覆盖一般很难完全消除降雨对地 面的打击作用，同时不易模拟较大流量的径流侵蚀；第二种方法简单易行，常被用来研究径 流侵蚀动力过程和特征，如实验室常用的水槽放水侵蚀实验。但在模拟薄层径流时，难以实 现径流的均勻，无法达到模拟效果。特别是当需要模拟的径流较宽时，径流往往形成局部均 勻，整体不均勻的情况。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术要解决的技术问题是提供一种产生 不同流量的均勻薄层径流的装置，其关键是薄层径流在一定的宽度上都能够比较均勻。本专利技术是这样实现的一种模拟薄层径流的装置，所述的装置由消能室、稳流室、片流槽及出流槽组成， 消能室有前后两个挡板，消能室与稳流室通过消能室前挡板隔开，稳流室与片流槽通过稳 流室前挡板隔开，片流槽与出流槽之间有一个分流板，消能室前挡板底部与消能室池底有 一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔，出水孔按梅花形间插均勻分布在稳流室前挡板上，片 流槽的长度不超过20cm。更进一步的方案是所述的片流槽长度为15cm。更进一步的方案是所述的出水孔直径为5mm，出水孔的中心间距为15mm。更进一步的方案是所述的分流板上有并排连接在一起的半圆形分流孔。更进一步的方案是所述的分流孔直径为5mm。本专利技术设计了一种模拟薄层径流的装置，该装置能够容纳一定的径流，并使径流 经过该装置后成为在一定宽度下均勻的薄层径流。该装置可以直接通过管道连接水源。装 置改变进入径流成为均勻薄层径流，并保证流量与进入的流量相同，因此通过控制入水的 流量，该装置可以产生不同流量的均勻薄层径流。径流首先进入该装置的消能室，由于消能 室四周均被挡板拦住，只能通过狭窄的消能室前挡板下部的缝隙流出，因此径流的动能基本被吸收，避免了径流的冲击造成薄层径流的不均勻。径流在消能室一边不断蓄积导致水 面上升，一边通过缝隙缓慢进入稳流室，在这里径流得到进一步稳定。稳流室前挡板上开有 均勻的出水孔，出水孔的直径为5mm，并按梅花形间插分布在稳流室前挡板上，孔的中心间 距为15mm，径流通过稳流室后将初步均勻化，从稳流室流出的径流在片流槽经过一段距离 的加速，成为薄层径流。片流槽的长度不能太大，否则会产生径流的汇聚，影响其均勻性，根 据反复测试，当片流槽长度在20cm以下，一般不会发生径流汇聚，尤其是当片流槽的长度 为15cm时，径流分布十分均勻。薄层径流到达分流板，通过分流板的分流孔进行再次分流， 实现二次均勻化，最后产生均勻薄层径流进入实验土槽。通过本专利技术，能够模拟出具有一定宽度的均勻薄层径流，同时可以根据试验需要， 在一定范围内实现径流流量的调节，从而为研究薄层径流的侵蚀和搬运过程，构建坡面侵 蚀土壤物理模型提供技术支撑 。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术纵剖面图；图3为稳流室的出水板结构示意图；图4为分流板横截面结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如附图1、2、3所示，一种模拟薄层径流的装置，由消能室1、稳流室2、片流槽3及 出流槽4组成，所述的消能室、稳流室、片流槽及出流槽宽度相同；消能室有消能室前挡板6 和消能室后挡板5，消能室1与稳流室2通过消能室前挡板6隔开，稳流室2与片流槽3通 过稳流室前挡板7隔开，片流槽3与出流槽4之间有一个分流板8，消能室前挡板底部与消 能室池底有一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔9，出水孔按梅花形间插均勻分布在稳流室 前挡板上，片流槽的长度为15cm，片流槽长度为15cm，出水孔直径为5mm，出水孔的中心间 距为15mm。如附图4所示，在分流板上有并排连接在一起的半圆形分流孔10，分流孔直径为 5mm ο权利要求一种模拟薄层径流的装置，其特征在于所述的装置由消能室、稳流室、片流槽及出流槽组成，消能室与稳流室通过消能室前挡板隔开，稳流室与片流槽通过稳流室前挡板隔开，片流槽与出流槽之间有一个分流板，消能室前挡板底部与消能室池底有一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔，出水孔按梅花形间插均匀分布在稳流室前挡板上，片流槽的长度不超过20cm。2.根据权利要求1所述的模拟薄层径流的装置，其特征在于所述的片流槽长度为 15cm03.根据权利要求1所述的模拟薄层径流的装置，其特征在于所述的出水孔直径为 5mm，出水孔的中心间距为15mm。4.根据权利要求1到3任一权利要求所述的模拟薄层径流的装置，其特征在于所述 的分流板上有并排连接在一起的半圆形分流孔。5.根据权利要求4所述的模拟薄层径流的装置，其特征在于所述的分流孔直径为5mm 0全文摘要本专利技术公开了一种模拟薄层径流的装置，所述的装置由消能室、稳流室、片流槽及出流槽组成，消能室有前后两个挡板，消能室与稳流室通过消能室前挡板隔开，稳流室与片流槽通过稳流室前挡板隔开，片流槽与出流槽之间有一个分流板，消能室前挡板底部与消能室底部有一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔。通过本专利技术，能够模拟出具有一定宽度的均匀薄层径流，同时可以根据试验需要，在一定范围内实现径流流量的调节，从而为研究薄层径流的侵蚀和搬运过程，构建坡面侵蚀土壤物理模型提供技术支撑。文档编号G09B23/40GK101877194SQ20101020965公开日2010年11月3日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日专利技术者傅斌, 徐佩, 王玉宽 申请人:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟薄层径流的装置，其特征在于所述的装置由消能室、稳流室、片流槽及出流槽组成，消能室与稳流室通过消能室前挡板隔开，稳流室与片流槽通过稳流室前挡板隔开，片流槽与出流槽之间有一个分流板，消能室前挡板底部与消能室池底有一个缝隙，稳流室前挡板上有出水孔，出水孔按梅花形间插均匀分布在稳流室前挡板上，片流槽的长度不超过２０ｃｍ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉宽，傅斌，徐佩，
申请(专利权)人：中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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