专利名称：一种细沟断面精准测量的方法
技术领域：
本发明涉及水土保持领域，具体涉及一种细沟断面精准测量的方法。
背景技术：
水土流失既是造成土地生产力退化的主要原因，又是河流泥沙与水体非点源污染的主要来源，严重的水土流失导致可耕地减少、地力衰减，直至土地生产力的根本性破坏，对农业发展、人们生活和生存构成了严重威胁，是当前影响环境和发展的环球性灾害之一。水土流失直接影响农业生产并将继续影响农业的持续发展，将威胁食物安全供给。研究土壤侵蚀过程对于控制水土流失、改善人类的生存环境，特别是对贫困地区的可持续发展具有重要意义。细沟侵蚀是坡耕地时常发生的一种侵蚀形式，细沟侵蚀主要是由暴雨侵蚀产生的。细沟侵蚀对坡面土壤侵蚀产沙有重要贡献，而且是坡面侵蚀由面蚀向沟蚀发展的过渡。细沟侵蚀降低了土地肥力和生产可耕性。土壤中的有机质和全氮与侵蚀物质中的细颗粒结合，带走了生物所需要的营养物质。被冲走的细沙最终将进入沟道系统，导致沟塘库渠淤积，农业排灌能力下降。细沟侵蚀是极其重要的坡面侵蚀过程之一，在坡面侵蚀中具有极其重要地位，在我国黄土地区坡面尤为突出，我国黄土坡面严重侵蚀的主要方式和强烈侵蚀产沙的重要根源。细沟是国内外土壤侵蚀研究的重要对象，细沟断面形状及宽度既反映了土壤冲刷量的大小，同时又可以影响细沟中冲刷水流的特征，是细沟研究中非常重要的参数。以往该参数的方法是人工用直尺测量细沟的断面，由于细沟的断面尺寸在厘米级，往往是几厘米，且形状与大小是一个不断变化的不规则形状，因此，量测的结果与真实值之间有较大误差，而且在测量过程中要不断地接触松软的细沟边壁，极易导致细沟断面的变化，影响到后续实验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种精准测定细沟断面宽度的装置。一种细沟断面精准测量的方法，包括面板(I)、框架(2)、测尺(3)、连接螺钉(4)；面板(I)是一块长、宽均为20cm的不锈钢板,其厚度为2mm,底部是一个45°的斜面；面板
(I)的两个侧面上分别刻有IXlcm的网格线，并在距底部5cm、10cm、15cm的高度及底部的中心刻注5、10、15及0的数字；框架⑵是一个用IOX IOmm不锈钢柱制成的“门”型框架，其内尺寸为宽19. 4cmX高19. 7cm，“门”型框架内侧刻2mm宽，3mm深的通槽(22)，面板(I)插入框架(2)的通槽(22)内，在框架(2)的侧面竖向的两个不锈钢柱上距外侧3mm处分别刻有深度和宽度均为3mm的滑道(21)，框架(2)底部为45°斜面；测尺(3)是一个宽度为2cm的不锈钢直尺，其最小刻度为1mm，中间标注为0，向两边数字逐渐对称增加；在测尺(3)、两端用连接螺钉⑷将测尺⑶连接在装置⑵两侧的滑道(21)上；连接螺钉⑷形状和滑道(21)配合，用于连接测尺(3)和框架(2)。测量时将面板(I)插入框架(2)的通槽(22)内，在待测细沟断面上部垂直沟道方向轻轻插入细沟断面，待面板(I)底部竖直插入细沟底部最低点以下2-3cm后停止，将测尺(3)沿滑道(21)放下，使其横担于细沟之上，与细沟两侧地表相接，分别读出细沟(2)个边缘点在测尺(3)上的读数，然后相加，即为细沟最上面的宽度尺寸；如果需要测量细沟不同高度位置的宽度，用喷枪向测尺(3)以下的细沟中裸露的面板(I)面上喷涂与土质颜色有明显差异的彩色速干涂料，待涂料完全干结后将插入土中的装置沿插入的反方向缓缓拔出，此时，面板(I)上留有涂料的部分即是细沟断面形状的原始大小尺寸。根据需要直接读取不同深度的细沟断面宽度及面积(面积用数方格方法确定)。在水土保持领域，细沟侵蚀是极其重要的坡面侵蚀过程之一，在坡面侵蚀中具有极其重要地位，是国际土壤侵蚀研究的重要对象，坡面细沟侵蚀研究，离不开对于细沟的形态参数的测量，细沟断面形状及宽度既反映了土壤冲刷量的大小，同时又可以影响细沟中 冲刷水流的特征，是细沟研究中非常重要的参数。以往该参数的方法是人工用直尺测量细沟的断面，由于细沟的断面形状与大小是一个不断变化的不规则形状，因此，量测的结果与真实值之间有较大误差。本方法解决了常规方法测量误差较大以及对细沟断面扰动的不足，具有方法简单，量测快速准确的优点，为深入认识和揭示坡面细沟侵蚀过程与机理，提供了一种先进方法。
图I为本发明采用的装置的面板I结构示意图；图2为本发明采用的装置的框架2结构示意图；图3为本发明采用的装置的框架2的A-A剖视图；图4为本发明采用的装置的测尺3结构示意图；图5为本发明采用的装置的连接螺钉4结构示意图。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。本发明细沟断面精准测量的方法采用的装置参考图I至图5，包括面板I、框架2、测尺3、连接螺钉4。面板I是一块长、宽LI均为20cm的不锈钢板，其厚度为2mm，底部是一个45°的斜面，以便于插于土中。面板I的两个侧面上分别刻有I X Icm的网格线，并在距底部5cm、10cm、15cm的高度及底部的中心刻注5、10、15及0的数字，便于后续量测。框架2是一个用IOX IOmm不锈钢柱制成的“门”型框架，其内尺寸为19. 4cmX19. 7cm(宽L2X高L3)，参考图3，“门”型框架内侧刻2mm宽，3mm深的通槽22，面板I插入框架2的通槽22内，同时在框架2的侧面竖向的两个不锈钢柱上距外侧3mm处分别刻有深度和宽度均为3mm的滑道21，框架2底部为45°斜面，以便于插入土中。测尺3是一个宽度为2cm的不锈钢直尺，其最小刻度为1mm，中间标注为0，向两边数字逐渐对称增加。在两端用连接螺钉4连接在装置2两侧的滑道21上，可以上下滑动。连接螺钉4形状和滑道21配合，用于连接测尺3和框架2。
使用时将面板I插入框架2的通槽22内，在待测细沟断面上部垂直沟道方向轻轻插入细沟断面。待面板I底部竖直插入细沟底部最低点以下2-3cm后停止，将测尺3沿滑道21放下，使其横担于细沟之上，与细沟两侧地表相接。分别读出细沟2个边缘点在测尺3上的读数，然后相加，即为细沟最上面的宽度尺寸(可精确到mm)。如果需要测量细沟不同高度位置的宽度，用喷枪向测尺3以下的细沟中裸露的面板I面上喷涂与土质颜色有明显差异的彩色速干涂料。待涂料完全干结后将插入土中的装置沿插入的反方向缓缓拔出。此时，面板I上留有涂料的部分即是细沟断面形状的原始 大小尺寸。根据需要直接读取不同深度的细沟断面宽度(用测尺3可以精确到mm)及面积(面积用数方格方法确定)。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种细沟断面精准测量的方法，其特征在于，采用的装置包括面板(I)、框架(2)、测尺⑶、连接螺钉⑷；面板⑴是一块长、宽均为20cm的不锈钢板，其厚度为2_，底部是一个45°的斜面；面板⑴的两个侧面上分别刻有IXlcm的网格线，并在距底部5cm、10cm、15cm的高度及底部的中心刻注5、10、15及0的数字；框架(2)是一个用IOX IOmm不锈钢柱制成的“门”型框架，其内尺寸为宽19.4cmX高19. 7cm，“门”型框架内侧刻2mm宽，3mm深的通槽(22)，面板(I)插入框架(2)的通槽(22)内，在框架(2)的侧面竖向的两个不锈钢柱上距外侧3mm处分别刻有深度和宽度均为3mm的滑道(21)，框架(2)底部为45°斜面；测尺⑶是一个宽度为2cm的不锈钢直尺，其最小刻度为1_，中间标注为0，向两边数字逐渐对称增加；在测尺(3)两端用连接螺钉(4)将测尺(3)连接在装置(2)两侧的滑道(21)上；连接螺钉(4)形状和滑道(21)配合，用于连接测尺(3)和框架(2);测量时将面板(I)插入框架(2)的通槽(22)内，在待测细沟断面上部垂直沟道方向轻轻插入细沟断面，待面板(I)底部竖直插入细沟底部最低点以下2-3cm后停止，将测尺(3)沿滑道(21)放下，使其横担于细沟之上，与细沟两侧地表相接，分别读出细沟(2)个边缘点在测尺(3)上的读数，然后相加，即为细沟最上面的宽度尺寸；如果需要测量细沟不同高度位置的宽度，用喷枪向测尺(3)以下的细沟中裸露的面板(I)面上喷涂与土质颜色有明显差异的彩色速干涂料，待涂料完全干结后将插入土中的装置沿插入的反方向缓缓拔出，此时，面板(I)上留有涂料的部分即是细沟断面形状的原始大小尺寸。根据需要直接读取不同深度的细沟断面宽度及面积。
全文摘要
本发明公开了一种细沟断面精准测量的方法，采用的装置包括面板(1)、框架(2)、测尺(3)、连接螺钉(4)；面板(1)的两个侧面上分别刻有1×1cm的网格线，并在距底部5cm、10cm、15cm的高度及底部的中心刻注5、10、15及0的数字；框架(2)的侧面竖向的两个不锈钢柱上距外侧3mm处分别刻有深度和宽度均为3mm的滑道(21)，框架(2)底部为45°斜面；在测尺(3)两端用连接螺钉(4)将测尺(3)连接在装置(2)两侧的滑道(21)上。本方法解决了常规方法测量误差较大以及对细沟断面扰动的不足，具有方法简单，量测快速准确的优点，为深入认识和揭示坡面细沟侵蚀过程与机理，提供了一种先进方法。
文档编号G01B5/26GK102721349SQ201210214468
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者宋世杰, 张勇, 张念, 翟培宗, 贾锐鱼, 赵晓光, 郭林婷 申请人:西安科技大学