一种便携式径流小区的制作方法
【专利摘要】本发明涉及水土保持监测领域，提供一种便携式径流小区，其包括：设置在被测坡面上的上、左、右三侧围挡、一端与三侧围挡下方的开口连接的集流槽，以及与集流槽另一端连接的径流泥沙收集器，三侧围挡分别包括一块或多块插板，三侧围挡之间连接处的两两插板分别卡设到具有两道相互垂直凹槽结构的直角连接件的两道凹槽中，同一侧围挡中相邻的两块插板分别卡设到两侧具有凹槽结构的平角连接件的两侧凹槽中。本发明的插板、直角连接件、平角连接件、收集槽以及径流泥沙收集器便于携带，易于组装，径流小区所围测的被测坡面面积能够根据需要而圈定。
【专利说明】一种便携式径流小区
【技术领域】
[0001]本发明涉及水土保持监测领域，特别涉及一种便携式径流小区。
【背景技术】
[0002]水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行调查、观测和分析工作。通过水土保持监测，摸清水土流失类型、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
[0003]径流小区法是对坡地水土流失规律和小流域水土流失规律进行定量研究的一种较为成熟的监测设施，一般由边埂、边埂围成的小区、集流槽、径流和泥沙集蓄设备、保护带及排水系统组成。但径流小区在实际应用中主要存在以下缺点:
[0004]1、工程造价较高，运行费用大，一般修建费用需20万元以上，工期长，且不能移动，很多实际监测多为临时性的，一次或数次监测即可，修建径流小区耗时费力。
[0005]2、施工过程中容易对原地貌造成破坏，并且很难恢复。由于开发建设水土流失项目具有突发性、强度高、危害大等特点，新生被测坡面不规整，坡度较陡，边坡不稳定，不适宜建设径流小区进行水土流失观测。实际监测过程中，为便捷获取水土流失数据，常采用人工圈地模仿标准径流小区，其做工粗糙，仅作四周拦挡，无固定和组装过程，造成实验数据误差较大。
[0006]另外，虽然现有水土保持监测中还用到一种实验模拟的监测方法，如变坡实验钢槽，其是在被测坡面攫取原状土壤，放入模拟径流小区形状而构建的钢槽中，调整钢槽的角度并进行人工降雨模拟真实环境，对径流和泥沙进行收集和检测，但在土壤的攫取、搬运以及装入钢槽的过程中，很难保持土壤的原状性，取土及运输过程十分困难，况且其实验环境无法完全模拟真实环境，例如处于林区的土壤。故现有技术中还没有既简单快捷、易于实施，又能较为精准的监测水土保持情况的装置。
【发明内容】
[0007]( I)要解决的技术问题
[0008]本发明要解决的是现有实地搭建的标准径流小区修建周期长、耗资大，受地形影响较大，采用简单的人工圈地方式构建的径流小区测量误差大；现有实验模拟的监测装置测量不准确，实施困难。
[0009](2)技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种便携式径流小区，其包括:设置在被测坡面上的上、左、右三侧围挡、前端与三侧所述围挡下方的开口连接的集流槽，以及与所述集流槽的后端连接的径流泥沙收集器，还包括直角连接件、平角连接件，三侧所述围挡分别包括一块或多块插板，所述直角连接件上相垂直的两侧面上分别设有凹槽，三侧所述围挡各直角连接处的两块所述插板分别卡设到所述直角连接件上相互垂直的两道凹槽中，所述平角连接件相对的两侧设有凹槽，同一侧所述围挡中相邻的两块所述插板分别卡设到所述平角连接件两侧的凹槽中。
[0011]优选的，位于上侧围挡中的所述插板竖直插设于被测坡面。
[0012]优选的，三侧所述围挡的内侧与被测坡面之间的插接处设有防渗板。
[0013]优选的，三侧所述围挡的开口的下方被测坡面上挖设有土壤剖切槽，所述集流槽为多个，叠落在所述土壤剖切槽中，多个所述集流槽的前端分别插设在所述土壤剖切槽中位于三侧所述围挡的开口下方的侧壁上。
[0014]优选的，所述集流槽自其与三侧所述围挡下方的开口衔接的一端向其另一端呈V字形延伸。
[0015]优选的，所述集流槽的顶部设有封盖。
[0016](3)有益效果
[0017]本发明提出了一种便携式径流小区，其包括便于携带的插板、直角连接件、平角连接件、集流槽以及径流泥沙收集器，各插板之间通过直角连接件和平角连接件连接，每侧围挡包括一块或多块插板，其圈定面积能够随实际需要而定，且本装置组装方便，测量准确度闻，并可以重复使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例的一种便携式径流小区的结构示意图。
[0019]图2是本发明实施例的收集槽的结构示意图。
[0020]图3是本发明实施例的直角连接件的结构示意图。
[0021]图4是本发明实施例的平角连接就的结构示意图。
[0022]其中:1、被测坡面；2、插板；3、集流槽；31、封盖；32、固定板；4、直角连接件；5、平角连接件；6、防渗板；7、土壤剖切槽。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0024]如图1、图2和图3所示，本发明实施例提出的一种便携式径流小区，其包括:设置在被测坡面I上的上、左、右三侧围挡、前端与三侧所述围挡下方的开口连接的集流槽3，以及与所述集流槽3的后端连接的径流泥沙收集器，所述集流槽3自其前端向其后端呈V字形延伸，使流入集流槽3中的径流汇集，其较窄的后端槽口能够更容易的与径流泥沙收集器连接，便于泥沙的收集。较佳的，集流槽3两端的侧壁分别延伸出左、右两侧围挡的外壁，防止径流从被测坡面I流入集流槽3中时，从集流槽3的侧壁与左、右两侧围挡之间的缝隙处流出。本实施例还包括直角连接件4以及平角连接件5，三侧所述围挡分别包括一块或多块插板2，所述直角连接件4上相垂直的两侧面上分别设有凹槽，三侧所述围挡各直角连接处的两块所述插板2分别卡设到所述直角连接件4上相互垂直的两道凹槽中，所述平角连接件5相对的两侧设有凹槽，同一侧所述围挡中相邻的两块所述插板2分别卡设到所述平角连接件5两侧的凹槽中。较佳的,所述集流槽3的顶端设有封盖31，由于集流槽3的槽体部分不属于监测区域，集流槽3的封盖31机构能够防止降雨落入到集流槽3中而给检测带来误差。上述插板2、集流槽3、直角连接件4以及平角连接件5皆为铝合金材料，铝合金材质坚固，轻便，不易生锈。
[0025]本装置是由便于携带的插板2、直角连接件4、平角连接件5、集流槽3以及径流泥沙收集器组成的标准式的径流小区，相比现有的实地修建围梗所搭建的径流小区，其各部件轻便易携带，插板2、直角连接件4以及平角连接件5可叠放在车辆的后备箱里或车斗里，各部件之间的组装方便，径流小区的上、左、右三侧围挡可根据实际需要由一块或多块插板2组成，能够应对一些突发性或临时性的水土保持监测任务，各个部件可以重复使用，拆卸方便，极大的节约了经济成本，且装置拆除后对被测坡面I影响较小，几乎不会对土壤的原状性造成破坏。插板2之间采用直角连接件4和平角连接件5进行密封，能够有效的防止径流小区以外的雨水流入，使监测结果更加准确。较佳的，为使插板2、直角连接件4以及平角连接件5能够更加容易地插入到土壤中，将其底部设置为尖锐状。
[0026]将上侧围挡中的所述插板2竖直插设于被测坡面1，即垂直于水平面插设。若将上侧围挡中的插板2垂直于被测坡面I插设，插板2在竖直方向上会遮挡一部分被测坡面1，使降雨无法落入这一部分被测坡面I上，从而给测量带来误差。将插板2竖直设置，能够有效地防止上述问题的出现。较佳的，由于上侧围挡竖直设置，其与被测坡面I所呈的角度大于90度，为此将位于左、右两侧围挡中的插板2设置为平行四边形，使其边缘能够更好地与上侧围挡两端的插板2边缘进行衔接，再通过直角连接件4进行连接。较佳的，将左、右两侧围挡中的插板2设为固定的规格，以便能够大量重复的使用和拼接，将侧面围挡中的平行四边形的插板2的锐角设定为45°，并且将其高度设置为大于所需插入土壤中的长度与所需露出地面的长度之和，在插接的过程中，针对不同坡度的被测坡面1，首先保证侧面围挡中平行四边形的插板2边缘与上侧围挡中插板2的边缘互相衔接，由于平行四边形插板2的高度具有一定的余量，其能够同时满足插板2所需插设的深度以及露出被测坡面I的高度。
[0027]在三侧所述围挡的内侧与被测坡面I之间的插接处设有防渗板6。由于插板2插设到被测坡面I上后，插板2的内侧与土壤之间难免会产生一定的缝隙，降雨会落入或流入到这些缝隙中，从而会在一定程度上较少径流流量，给监测带来误差。在这些缝隙处设置防渗板6，可有效的防止上述问题的发生，防渗板6的一端抵在被测坡面I上，另一端抵在插板2内侧，防渗板6的宽度不宜过大，能够遮挡插板2内侧与土壤间的缝隙即可。
[0028]较佳的，三侧所述围挡的开口的下方被测坡面I上挖设有土壤剖切槽7，所述集流槽3为多个，叠放在所述土壤剖切槽7中，集流槽3的槽底前端向前延伸出一块固定板32，当集流槽3叠放在土壤剖切槽7中时，集流槽前端的固定板插入到土壤的剖切面中，起到固定集流槽3的作用，位于最下面的收集槽放置在土壤剖切槽7的底部，位于最上面的收集槽的槽底与被测坡面I齐平，土壤剖切槽7的深度依所需叠放的收集槽的数量而定，收集槽的槽底前端突出设置，多个所述集流槽3的前端分别插设在所述土壤剖切槽7中位于三侧所述围挡的开口下方的侧壁上。位于最上面一层的收集槽用于收集被测坡面I的地表产流及产沙，位于下方的多个收集槽用于收集不同深度土壤中的壤中流及壤中流所携带的沙土，这样能更全面的反应坡地的土壤流失情况，使测得的结果更加准确。
[0029]组装及监测过程:
[0030]事先在被测坡面I上划定好被测区域，计算好被测坡面I的面积所需要的插板2、平角连接件5以及防渗板6的数量，将各零部件运送到被测坡面I上，逐一将插板2插设到被测区域的上、左、右三侧，同一侧围挡中，每插设一块插板2，在其边缘连接一条平角连接件5，将插板2 —侧的顶端卡入到平角连接件5 —侧底端的凹槽中，敲击平角连接件5的顶端，使平角连接件5自上而下沿插板2的边缘向下插入土壤，直至平角连接件5插入到所需的深度，将下一块平角连接件5的一侧的底端沿上述平角连接件5另一侧的凹槽的顶端卡入，敲击此块插板2的顶部，直至插板2插入到土壤中所需的深度，依次逐一将径流小区的三侧围挡拼接完成，在三侧围挡拐角处使用直角连接件4进行连接，在插板2的内侧与被测坡面I插接的缝隙处倾斜放置防渗板6，防渗板6的一端祗在被测坡面I上，另一端抵在插板2的内侧。
[0031]根据土壤的特征，判断其所能产生的壤中流的最大深度，根据壤中流的最大深度，在被测坡面I上挖设相应深度的土壤剖切槽7，以放置集流槽3，将最底一层集流槽3放置在土壤剖切槽7的底部，将其前端的固定板32插设到土壤剖切槽7的侧壁中，并依此法依次将集流槽3叠放在土壤剖切槽7中，应证最上面一层集流槽3的槽底与被测坡面I齐平，并使其槽底的上表面与被测坡面I齐平，再将各个集流槽3的后端与径流泥沙收集器连接，完成本径流小区的安装。
[0032]降雨后，通过径流泥沙收集器，监测单位时间内被测坡面I的地表产流产沙量与壤中流的流量及沙量总和Q，再根据被测坡面I的面积S，计算被测坡面I的侵蚀模数E=侵蚀量Q+面积S，由此判断被测坡面I的水土保持情况，还可将多个集流槽3分别连接不同的径流泥沙收集器，将坡地的水土保持能力细化到土壤的各个层面上，评估坡地不同深度的土壤的水土流失状况。
[0033]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种便携式径流小区，其包括:设置在被测坡面(I)上的上、左、右三侧围挡、前端与三侧所述围挡下方的开口连接的集流槽(3)，以及与所述集流槽(3)的后端连接的径流泥沙收集器，其特征在于，还包括直角连接件(4)、平角连接件(6)，三侧所述围挡分别包括一块或多块插板(2)，所述直角连接件(4)上相垂直的两侧面上分别设有凹槽，三侧所述围挡各直角连接处的两块所述插板(2)分别卡设到所述直角连接件(4)上相互垂直的两道凹槽中，所述平角连接件(6)相对的两侧设有凹槽，同一侧所述围挡中相邻的两块所述插板(2)分别卡设到所述平角连接件(6)两侧的凹槽中。
2.根据权利要求1所述的一种便携式径流小区，其特征在于，位于上侧围挡中的所述插板(2 )竖直插设于被测坡面(I)。
3.根据权利要求1所述的一种便携式径流小区，其特征在于，三侧所述围挡的内侧与被测坡面(I)之间的插接处设有防渗板(6)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式径流小区，其特征在于，三侧所述围挡的开口的下方被测坡面(I)上挖设有土壤剖槽(7)，所述集流槽(3)为多个，叠落在所述土壤剖切槽(7)中，多个所述集流槽(3)的前端分别插设在所述土壤剖切槽(7)中位于三侧所述围挡的开口下方的侧壁上。
5.根据权利要求1或4任一项所述的一种便携式径流小区，其特征在于，所述集流槽(3)自其与三侧所述围挡下方的开口衔接的一端向其另一端呈V字形延伸。
6.根据权利要求1、4或5任一项所述的一种便携式径流小区，其特征在于，所述集流槽(3)的顶部设有封盖(31)。
【文档编号】G01N33/24GK103913558SQ201410116762
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】张艳, 师忱, 吴海龙, 管秀源, 史常青, 赵廷宁, 杨建英, 孙永康, 任明双 申请人:北京林业大学