一种水土流失监测装置的制作方法

本实用新型涉及环境治理技术领域，更具体地涉及一种水土流失监测装置。

背景技术：

随着社会经济的发展，各地各类开发建设项目造成的人为水土流失现象日益凸显。加强开发建设项目水土流失的监测工作，成为水土保持工作的一个重要内容。水土流失的监测技术自然而然也越来越受重视。

目前，开发建设项目水土流失监测常用的监测手段有两种：一是设置径流小区观测，一种是简易水土流失观测场。径流小区是使用水泥等建筑材料做成含径流泥沙收集及测量设备的无法移动的装置，其造价相对较高，使用后需拆除恢复地表，属于一次性消费品；传统的径流小区通过测定泥沙量来获取水土流失量数据，取样后需通过“烘干称重法”来检测泥沙含量，该方法既费时又费力。现可用径流泥沙传感器进行测定，但该设备成本较高，且需要持续供电，放置建设项目现场易遭到破坏。简易水土流失观测场采用测量装置来获取土壤流失量，但无法计测径流，其测量精度极易受土面沉降等干扰，传统测量装置通常是锤击贯入坡面，由于测量装置有一定柔性，锤击作用下有变短的趋势，造成测量装置上刻度间距变小而致刻度不准，测量装置会由于冲刷等而倾斜产生误差。

另外，开发建设项项目现场场地亦有限，测量坡度亦不完全固定。

为此，本领域迫切需要开发一种适用于开发建设项目，成本低廉能循环使用，简单便捷可调节，精度高的水土流失的监测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种成本低廉且能循环使用，简单便捷可调节，精度高的水土流失的监测装置。

在本实用新型中，本实用新型提供了一种水土流失监测装置。所述装置包括：径流小区和水箱，所述径流小区与所述水箱通过导流槽连通；

所述径流小区包括底板和围梗，所述底板和所述围梗可拆卸地固定连接，形成长方体无盖盒形；

所述底板上设有多个小孔；

所述径流小区末端靠近所述导流槽处设有溢流挡坎，所述溢流挡坎用于将土体隔挡在所述径流小区内；

所述水箱内设有过滤结构。

在另一优选例中，所述小孔用作固定插入测钎的测钎孔。

在另一优选例中，所述小孔用作雨水下渗的下渗孔。

在另一优选例中，所述装置还包括集流桶，所述集流桶通过导流管与所述水箱连通。

所述底板及围梗包括一个或多个矩形板。

在另一优选例中，多个所述矩形板之间通过连接件可拆卸地固定连接。

所述矩形板的长度为a,宽度为b，a满足：100cm≤a≤2000cm，b满足：50cm≤b≤500cm。

在另一优选例中，所述测钎通过螺帽固定于所述底板上。

在另一优选例中，所述测钎上设有刻度。

所述过滤结构包括一层或多层过滤层，所述过滤层从所述水箱的底部和侧壁延伸至所述水箱的上部。

在另一优选例中，所述导流管与所述水箱连接的一端入口处设有过滤网。

在另一优选例中，所述导流管上设有水表。

在另一优选例中，所述导流管上设有阀门。

在另一优选例中，集流桶上设有刻度。

所述装置放置于边坡上或者支架上。

在另一优选例中，所述支架包括支撑杆、固定腿和可调节伸缩腿，所述固定腿和所述可调节伸缩腿竖直设置，并与所述支撑杆固定连接。

所述可调节伸缩腿的数量为一组或多组。

在另一优选例中，所述可调节伸缩腿的长度是可调节的，所述可调节伸缩腿的长度大于等于所述固定腿的长度。

在另一优选例中，所述支撑杆与水平面的夹角为α，α的值满足：：5°≤α≤45°。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本实用新型的一种典型的水土流失监测装置结构示意图；

图2为本实用新型的水土流失监测装置的一种径流小区底板结构示意图；

图3为本实用新型的水土流失监测装置的一种支架结构示意图；

图4为本实用新型的水土流失监测装置的一种测钎结构示意图。

各附图中标记如下：

1-底板、2-围梗、3-测钎、4-溢流挡坎、5-导流槽、6-水箱、7-过滤网、8-微滤网、9-导流管、10-水表、11-阀门、12-集流桶、13-支架、14-矩形板、15-测钎孔、16-下渗孔、17-连接组件、18-径流小区、19-支撑杆、20-固定腿、21-可调节伸缩腿、22-螺帽。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种提供一种简易、成本低廉、方便携带运输、操作使用方便，又可根据场地及需求情况调节大小、高度及角度，可循环使用且测量精度高的水土流失监测装置。具体地，该装置包括大小可变化的径流小区底板、围梗、带刻度的测钎、溢流挡坎、导流槽、水箱、过滤网、微滤网、导流管、水表、阀门、集流桶和可伸缩支架等构件。该装置包括：径流小区和水箱，径流小区与水箱通过导流槽连通；径流小区包括底板和围梗，底板和围梗大小可变可拆卸地固定连接，形成长方体无盖盒形；底板上设有多个小孔；用螺帽将带有刻度的测钎固定于底板小孔中；径流小区末端靠近导流槽处设有溢流挡坎，溢流挡坎用于将土体隔挡在径流小区内；水箱内设有过滤结构；可伸缩调节角度的支架。本实用新型的装置成本低廉、方便携带运输、操作使用方便。

在此基础上完成了本实用新型。

术语

如本文所用，术语“水土流失”指在水力、风力、重力及冻融等自然营力和人类活动作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。

如本文所用，术语“烘干称重法”指取径流泥沙混合样后，将样品静止24h，滤去上清液，将泥沙放入铝盒称重，在105°条件下烘干8h后取出称重。获取泥沙和水量数据，进而推算水土流失量。

如本文所用，术语“径流”指降雨在重力作用下沿地表流动和地下流动的水流，前者称为地表径流，后者为地下径流。水土流失测量内容是地表径流。

如本文所用，术语“泥沙”指天然水流中所挟带的固体颗粒，主要来源于水流对地表物质的侵蚀。

如本文所用，术语“下渗”指水透过地面渗入土壤的过程。

如本文所用，术语“标准径流小区”指垂直投影长20m，宽5m。

水土流失监测的便携式、可调节、循环使用装置由大小可变化的径流小区的底板、围梗、带刻度的测钎、溢流挡坎、导流槽、水箱、过滤网、微滤网、导流管、水表、阀门、集流桶和可伸缩的支架组成。

底板，开发建设项目由于场地限制，根据观察项目要求，设立不同面积的小区，小区尺寸参照标准小区规定确定。为实现这一目的，本实用新型装置将底板设置为便于携带运输的最小尺寸(例如，长100cm，宽50cm)的矩形板(详见图2)，可根据实际需要进行拼接成相应大小的径流小区底板。各板之间通过连接扣件连接。底板上留有测钎孔，可根据实际需要调整位置和个数，亦可作为雨水下渗出口(下渗孔)，可根据当地降雨情况适当开孔或封孔。

围梗，围梗为小区左右和上缘坡面的边界。在另一优选例中，围梗可由金属板制成。在另一优选例中，围梗高出土面10-20cm，埋入土下30cm。在另一优选例中，围梗规格为100cm×50cm。

测钎，在另一优选例中，测钎为50cm长的螺丝钉，下端通过螺帽固定于底板上。在另一优选例中，测钎中间为红白相间的刻度40cm。在另一优选例中，测钎插成品字型均匀分布于底板上。可直接读数或通过相机拍照读数得土壤侵蚀厚度。

溢流挡坎可将土体隔挡在径流小区内，又可通过溢流口让径流通过，位于径流小区下端边缘。

导流槽，梯形导流装置，上部接径流小区本体，下部接水箱。

水箱中设有过滤网，过滤网前端用于沉淀隔离泥沙，后端储水。

在另一优选例中，过滤网采用土工布材料，既可过滤泥沙又可使水流通过。

在另一优选例中，微滤网过滤细小颗粒，以免堵塞水表，位于导流槽末端、导流管前端。

在另一优选例中，导流管上部紧接导流槽，中间连接水表，下部与集流桶相连。优选地，导流管由金属管或PVC管做成。

在另一优选例中，径流通过后可直接读出所通过径流量Q，位于导流管中部。

在另一优选例中，导流管设有阀门，根据需要控制导流管中水流量。

集流桶收集径流，位于导流管末端，带刻度(加盖板)，可进一步验证径流量。

通过水箱(加盖板)、过滤网收集流失的土壤量，可进一步验证土壤流失量。

支架：开发建设项目由于所需测量坡度会因需求不同而变化，本装置将支架做成可伸缩旋钮状，可根据需要调节。通过桁架形式支架分解受力，前端为固定腿，后端为可调节伸缩腿，可根据需要调节腿高度以达到所需角度及高度。

本实用新型的主要优点包括：

(a)本实用新型的装置基本构建尺寸较小，方便运输，又可根据现场场地实际情况进行拼接后达需要尺寸；

(b)本实用新型的装置径流小区角度非固定死角，而是可根据需要进行调节；

(c)本实用新型的装置的固定于底板上，避免了由于测钎位置偏移、下沉等影响读数精度；

(d)本实用新型的装置的测钎底板上的留有同测钎孔大小一致的雨水下渗出口，既可灵活调节测钎数量和位置，又可通过调节开孔或封孔适应雨水下渗；

(e)本实用新型的装置的径流小区下缘采用矩形溢流挡板，既可拦挡土体、又可分流通过地表径流；

(f)本实用新型的装置采用水表直接测量过流径流量，避免蒸散等损失，数据可靠及时；

(g)本实用新型的装置的材料主要是比较轻的金属板或强度符合要求的塑料板，成本低廉，且可循环使用。

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

如图1所示，本实用新型的一种水土流失监测装置的一个实施例。该监测装置包括径流小区18和水箱6，径流小区18与水箱6通过导流槽5连通。径流小区18包括底板1、围梗2、测钎3和溢流挡坎4。如图4所示，测钎3上设有刻度。该测钎3通过螺帽22固定于底板1上。水箱6内设有过滤网7。该装置还设有集流桶12，集流桶12通过导流管9与水箱6连通。导流管9的入口段设有微滤网8。导流管9的中部还依次设有水表10和水阀11。如图2所示，本实施例的径流小区18的底板1由四块矩形板14组成，各块矩形板之间利用连接组件17(本实施例中为连接扣件)固定连接。单个矩形板尺寸较小，方便运输。该矩形板14上设有多个小孔。该小孔用作固定插入测钎3的测钎孔15或者用作雨水下渗的下渗孔16。该装置放置在如图3所示的支架13上。支架13包括支撑杆19、固定腿20和可调节伸缩腿21，固定腿20和可调节伸缩腿21竖直设置并与支撑杆19固定连接。在本实施例中，该支架13包括一组固定腿20和两组可调节伸缩腿21。支撑杆19上还设有与其垂直且在同一平面的杆，用于支撑该装置。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。