一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，它包括在三角槽入口设有拦污栅，所述的拦污栅前方设有马达带动的挂污带，所述的挂污带的外面呈钉刺状，所述的三角槽两边各有一个存污库，所述的三角槽中间部位有刻度线，所述的三角槽正上方隔空架设流速自动化测量仪器和流深自动化仪器，所述的三角槽底部有一根管道，所述的管道与泥沙自动化采集系统相连接。本实用新型克服了流域内的树枝、杂草、杂物将三角槽堵塞的弊端，采用自动化测量系统，减少了人工测量工程中的人为误差因素，对淤地坝坝前坝后的泥沙粒径做了比较，明晰了淤地坝淤粗排细的具体量化指标。
【专利说明】一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种系统测量淤地坝近些年基于淤粗排细要求而使部分淤地坝所蓄水体流失量中的径流泥沙的测量装置，该测量装置能够分析径流泥沙中细颗粒泥沙的含量，通过自动化测量通过监测槽的流速、流深并按一定的时间步长进行泥沙量取样进行分析，降雨结束后在淤地坝水体内也进行取样进行分析，最后将淤地坝坝前坝后的泥沙中值粒径比较分析，用于研究淤地坝的淤粗排细功能。
【背景技术】
[0002]目前，很多小流域出口断面会建设把口站等监测设施，但是很多小流域的把口站只注重通过该把口站的水深以及通过该把口站的总体泥沙量是多少。例如一个径流小区的观测通常在观测期，测量人员会关注天气情况，当径流即将发生时，监测人员亲临现场，观测径流发生情况。有条件时，可观测径流起止时间。径流终止后，观测各小区或小流域的冲刷情况(对侵蚀程度严重的小区应记载侵蚀沟的情况及其分布)和植物覆盖度(％):量取分流桶、径流桶内泥水深。量取水深后，采用全深剖面采样器在集流桶不同部位采集(3~5)个径流样品放于小水桶中，搅匀小水桶混和水样，采集2瓶(750ml采样瓶)泥水样，送回实验室采用沉淀烘干法测量含沙量。最后清扫承水槽淤泥并测含水量，确定承水槽土壤流失量，做好相关表格记录工作。及时清理分(径)流桶，检查阀门闭合情况、分(径)流桶情况及其小区状况，做好下次观测准备。二小流域把口站的观测会更加简单，观测人员通常只测定降雨开始和结束时间，然后每隔10-30min不等的时间步长测定一下通过把口站的径流泥沙的流速、流深和泥沙含量，最后统计出泥沙曲线进行粗略估算。 [0003]传统的把口站测量没有实现自动化测量流速、流深、含沙量等数据，另外没有学者去分析淤地坝放水洞排出的径流中泥沙粒径与淤地坝水体中澄清后表层泥沙颗粒粒径有何区别。而且，把口站径流泥沙测量很多时候会有树根、树枝、杂草等较大的杂物将径流观测站口堵死，造成无法准确测量径流泥沙的情况发生。
[0004]由于近些年对淤地坝淤粗排细功能的进一步深入，分析比较坝前坝后泥沙粒径的区别以及如何处理把口站的树枝杂草堵塞通道就成了目前急需解决的难题。
实用新型内容
[0005]为克服现有技术中不能弄清淤地坝前后泥沙粒径的不同以及不能自动化测量淤地坝放水洞水体中径流泥沙量的难题，本实用新型提供了一种既能把口站被树枝杂草堵塞的解决以及用于自动化测量放水洞之后径流泥沙量的一整套自动化测量装置，并将自动取得的泥沙样品粒径进行了分析，最后与淤地坝前取得的泥沙粒径进行比较分析，确定淤地坝的淤粗排细功能。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]本实用新型的测量装置包括设置在放水洞出水口后方的由马达带动的迎水面设置有钉刺的挂污带，设置在所述挂污带的出水口后方的有用于拦截较大杂质的拦污栅，以进水口面向迎水面的方式设置在拦污栅的出水口后方的三角槽，在所述三角槽的左右两侧各设置有一个用于将拦污栅刮过来的杂质存放起来的而避免堵塞三角槽的存污库，所述三角槽的内边壁上设置有用于直接读取水位的水深标尺，在所述三角槽的中部上方分别通过流速仪固定支架以及流深仪固定支架隔空架设有SVR流速仪和PTJ301流深仪，同时在所述三角槽的出水口底部设置有一根出口至UGT泥沙自动采集系统中的管道。
[0008]所述挂污带的钉刺以均布的方式排列设置在挂污带的外表面。
[0009]所述三角槽为混凝土结构。
[0010]所述三角槽的顶角角度为90度，两边与地面各成45度角；两条边垂直高度为2米，边宽为5米(高度和长度可以根据流域面积的大小进行调整，但是角度不能调整)。
[0011]所述水深标尺设置在距离三角槽进水口四分之一处的内边壁上。
[0012]所述SVR流速仪设置的距离三角槽进水口四分之二处的上方；所述PTJ301流深仪设置在距离三角槽进水口四分之三处的上方。
[0013]本实用新型的有益效果是，克服了以往流域内的树枝、杂草、杂物将三角槽堵塞的弊端，而且径流泥沙的流速、流深都采用了自动化测量系统，减少了以往人工测量工程中的人为误差因素，最后对淤地坝坝前坝后的泥沙粒径做了比较，明晰了淤地坝淤粗排细的具体量化指标。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型测量装置的俯视示意图。
[0015]图2是二角槽横截面。
[0016]图中:1.马达，2.挂污带，3.钉刺，4.拦污栅，5.存污库，6.三角槽顶边，7.三角槽底边，8.三角槽出口，9.SVR流速仪，10.流速仪固定支架，11.PTJ301流深仪，12.流深仪固定支架，13.UGT泥沙自动采集系统，14.水深标尺，15.放水洞，16.树枝，17.杂草。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型以下结合附图和实施例做进一步描述。
[0018]如图1所示，本实用新型的测量装置它包括设置在放水洞15出水口后方的由马达I带动的迎水面设置有钉刺3的挂污带2，设置在所述挂污带2的出水口后方的有用于拦截较大杂质的拦污栅4，以进水口面向迎水面的方式设置在拦污栅4的出水口后方的三角槽；在所述三角槽的左右两侧各设置有一个用于将拦污栅刮过来的杂质存放起来的而避免堵塞三角槽的存污库5，所述三角槽的内边壁上设置有用于直接读取水位的水深标尺14，在所述三角槽的中部上方分别通过流速仪固定支架10以及流深仪固定支架12隔空架设有SVR流速仪9和PTJ301流深仪11，同时在所述三角槽的出水口底部设置有一根出口至UGT泥沙自动采集系统13中的管道；
[0019]所述挂污带的钉刺以均布的方式排列设置在挂污带的外表面。
[0020]如图2所示，所述三角槽的顶角角度为90度，两边与地面各成45度角；两条边垂直高度为2米，边宽为5米。
[0021]所述水深标尺设置在距离三角槽进水口四分之一处的内边壁上。
[0022]所述SVR流速仪设置的距离三角槽进水口四分之二处的上方；所述PTJ301流深仪设置在距离三角槽进水口四分之三处的上方。
[0023]更具体的说，本实用新型的径流泥沙测量装置是，马达1、挂污带2、钉刺3、拦污栅
4、拦污库5、三角槽顶边6、三角槽底边7、三角槽出口 8、SVR流速仪9、流速仪固定支架10、PTJ301流深仪11、流深仪固定支架12、UGT泥沙自动采集系统13、水深标尺14、放水洞15等组成。
[0024]三角槽是由三角槽顶边6、三角槽底边7、三角槽出口 8组成，三角槽的出口的两条边分别与地面水平线呈45度角，三角槽两条边之间的夹角为90度，三角槽顶边6距离三角槽底边7的垂直高度为2m、三角槽的长度也即三角槽顶边6宽度为5m(三角槽的高度和长度可以根据流域面积的大小进行适当的调整)，三角槽的四分之一处的边壁上有用于直接读取水位的水深标尺14，可以读取某一时刻径流的水深，三角槽内的四分之二处架设有流速仪固定支架10来固定径流流速测量仪器9、三角槽内的四分之三处架设有流深仪固定支架12来固定PTJ301流深仪11、三角槽内的末端处布设有UGT泥沙自动采集系统13来收集泥沙颗粒以待分析。同时，在三角槽的前段左右各有一个面积为5平方米的拦污库以承纳挂污带带过来的树枝、杂草等杂物。
[0025]在小流域开始降雨时，植被叶面截留一部分降雨后，降雨落到地表坡面开始入渗，当坡面降雨大于土壤的入渗能力时坡面开始产流，随后坡面薄层流开始汇集形成细沟流，随后进入小沟道，再汇入大沟道，直至汇到流域主沟道进入淤地坝前的水库。当流域的侵蚀泥沙澄清到一定程度是，将淤地坝卧管上的混凝土盖子打开，水库内的上层清水即通过放水洞15穿过淤地坝从另一边放出。
[0026]本实用新型的工作原理是:从放水洞15放出的径流含有粒径很小的泥沙颗粒，其中可能会有水库水面上的树枝、杂草等杂物顺着放水洞15渠道进入三角槽，此时将马达I打开，马达I带动上面的挂污带2转动，挂污带上的钉刺3会将水库放水时带下来的树枝、杂草等杂物拨入存污库5进行储存，等存污库5存满后人工将污物处理出去，这样既可防止三角槽被杂物堵塞造成测流设备的测量误差，部分未能处理的小杂物则会被接下来的拦污栅4所隔离，但不会影响到测流设备的正常工作。在径流通过三角槽时，打开SVR流速仪9、PTJ301流深仪11、UGT泥沙自动采集系统13，开始测量径流的流速、流深，同时每隔一定时间收集一次泥沙样品，直至放水停止。放水停止后，将SVR流速仪9和PTJ301流深仪11收集到的数据导入电脑进行分析，同时将UGT泥沙自动采集系统13采集的泥沙样品进行称重、烘干记录后分析泥沙的中值粒径。次日，用土钻采集淤地坝10个不同部位水体内的新淤积沉淀的表层泥沙样，取出后称重、烘干后分析其泥沙颗粒的中值粒径。比较坝前坝后采集的泥沙颗粒中值粒径，分析淤地坝淤粗排细机理。
【权利要求】
1.一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:它包括设置在放水洞出水口后方的由马达带动的迎水面设置有钉刺的挂污带，设置在所述挂污带的出水口后方的有用于拦截较大杂质的拦污栅，以进水口面向迎水面的方式设置在拦污栅的出水口后方的三角槽，在所述三角槽的左右两侧各设置有一个用于将拦污栅刮过来的杂质存放起来的而避免堵塞三角槽的存污库，所述三角槽的内边壁上设置有用于直接读取水位的水深标尺，在所述三角槽的中部上方分别通过流速仪固定支架以及流深仪固定支架隔空架设有SVR流速仪和PTJ301流深仪，同时在所述三角槽的出水口底部设置有一根出口至UGT泥沙自动采集系统中的管道。
2.如权利要求1所述的一种基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:所述挂污带的钉刺以均布的方式排列设置在挂污带的外表面。
3.如权利要求1所述的基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:所述三角槽为混凝土结构。
4.如权利要求1所述的基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:所述三角槽的顶角角度为90度，两边与地面各成45度角；两条边垂直高度为2米，边宽为5米。
5.如权利要求1所述的基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:所述水深标尺设置在距离三角槽进水口四分之一处的内边壁上。
6.如权利要求1所述的基于淤地坝淤粗排细功能的径流泥沙测量装置，其特征在于:所述SVR流速仪设置的距离三角槽进水口四分之二处的上方；所述PTJ301流深仪设置在距离三角槽进水口四分之三处的上方。
【文档编号】G01N5/04GK203772686SQ201420135162
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】姚文艺, 申震洲, 肖培青, 焦鹏, 孔祥兵, 李勉, 杨吉山, 王玲玲, 杨春霞, 冉大川, 左仲国, 杨二, 张楠 申请人:黄河水利委员会黄河水利科学研究院