一种室内模拟水土流失试验小型土槽的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水土流失模拟降雨试验装置，尤其涉及一种室内模拟水土流失试验小型土槽。
【背景技术】
[0002]水土流失是我国严重的生态问题。《2010年中国环境状况公报》显示，我国水土流失面积已经占到国土总面积的37.2%，达356.92万km2。随着国家对水土流失治理的重视，我国在水土流失的主要地区设置了典型监测点观测水土流失状况，积累了大量的观测数据，这对开展水土流失综合防治提供了很大的支持。在20世纪中期之前，对土壤侵蚀的研究多依赖于天然降雨，由于天然降雨观测所需的时间很长，且各种因素难以人为控制，给数据的采集和分析带来了一定的难度，远远不能满足需要。
[0003]为此，前苏联、日本、美国、澳大利亚等一些国家先后建立了土壤侵蚀、径流汇集、滑坡侵蚀等各种人工模拟降雨实验室，以弥补野外实验之不足。其优点:(1)可以模拟不同强度的天然降雨，甚至几百年一遇的特大暴雨也可以在实验室内再现，大大缩短了试验周期。(2)可以使用现代化测试仪表，用水也不存在问题，因而试验水平较高，可以取得高质量的实验资料。(3)可以严格控制实验条件，对于观测研究土壤侵蚀的发生演变过程以及与各个影响因素之间的内在机理，有很大的优越性。
[0004]目前国内人工模拟水土侵蚀降雨系统所用的土槽都过于单一化，一般试验中用到的土槽分为小型土槽和大型土槽的。小型土槽规格一般在1*0.5*0.3左右，其容积比较小，制作简单，使用方便，但填装土后不易移动，并且在模拟土坡角度时不易放置。一些大型降雨实验厅所用的大型土槽规格一般为5*1*0.8左右，容积大，能够模拟边坡长度较大的情形可细致的观测坡面流体形态，不易移动一般用机动车牵引。但是目前两类土槽在试验中测量到的土坡的参数比较常规，如径流量、产沙量及起流时间等，这些参数都是观测土坡表面而得到，而对于土体内部的参数均无从得到。而土坡内部的许多参数对研究土坡表面的产流产沙过程具有非常重要的作用。使用土槽进行降雨试验时装填过程最为繁琐，需要分层装填压实，尤其是在进行不同土壤对比试验时显得更为繁琐，最终影响试验进度。
[0005]综上所述，现有的室内模拟水土侵蚀试验所用的土槽存在如下不足:(1)现有土槽四周均是用钢板制成，不能直观得看到土坡面以下的润湿情况；(2)现有的坡槽在装填时费时，尤其是在进行不同土壤对比试验时更为繁琐；(3)现有小型土槽不易移动，并且不易模拟土坡角度；(4)依据现有土槽所观测到的参数局限于土坡表面，对土体内部的参数无从得知。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种易移动、可变角度，能够直观地看到土体内部湿润情况，并且能够测试土体内部参数的室内模拟水土流失试验小型土槽。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0008]一种室内模拟水土流失试验小型土槽，包括滚轮、支座、土槽和起升装置;所述滚轮设在支座的底部，所述土槽的一端与支座的一端铰接，所述起升装置包括升降螺杆和螺母，所述升降螺杆的底端与支座的另一端可转动配合，所述螺母旋套在升降螺杆上，所述螺母与土槽的另一端外壁可转动连接。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述螺母的两侧一体设置销轴，所述土槽的另一端外壁上设置两个支撑座，所述支撑座上设置通孔，所述螺母设在两个支撑座之间，螺母两侧的销轴伸进对应的支撑座的通孔内并与通孔转动配合。
[0010]作为本实用新型的另一种优选方案，所述土槽包括底板和侧板，所述底板为钢结构，所述侧板为透明板。
[0011]作为本实用新型的一种改进方案，所述侧板上设置传感器放置口。
[0012]作为本实用新型的另一种改进方案，所述土槽的中部横向设置中央分割板。
[0013]作为本实用新型的进一步改进方案，所述土槽的一侧板顶部靠近端面设置出水口I，土槽的另一侧板顶部靠近端面设置出水口 Π。
[0014]本实用新型的有益效果是:可以透过两侧的透明板看到土坡面以下湿润情况;对于同一次降雨同时进行两组试验，加快了试验效率;在装满土时，依然可以移动土槽;通过转动升降螺杆可以自由设置土槽的角度，可以模拟任意角度的坡面；同过传感器放置口可以对土体内不同深度、不同位置的水压和含水量等参数进行时时监测。
【附图说明】
[0015]图1为一种室内模拟水土流失试验小型土槽的结构示意图；
[0016]图2为滚轮安装在支座上的结构示意图；
[0017]图3为土槽的结构示意图；
[0018]图4为螺母安装在土槽上的结构示意图。
[0019]附图中:1 一滚轮；2—支座；3—土槽；4一升降螺杆；5—螺母；6—销轴；7—支撑座；8—传感器放置口； 9一出水口 I; 10—出水口 Π; 11 —转轴；12—铰接套筒；31 —底板；32—侧板；33—中央分割板。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细地描述。
[0021]如图1-3所示，一种室内模拟水土流失试验小型土槽，包括滚轮1、支座2、土槽3和起升装置。滚轮1设在支座2的底部，土槽3的一端与支座2的一端铰接(在本实施例中，土槽3的一端底部的两侧分别设置转轴11，在支座2的一端顶部的两侧分别设置铰接套筒12，土槽3放置在支座2上，土槽3上的转轴11伸进支座2上的铰接套筒12内，进而实现铰接)。起升装置包括升降螺杆4和螺母5，升降螺杆4的底端与支座2的另一端可转动配合，螺母5旋套在升降螺杆4上，螺母5与土槽3的另一端外壁可转动连接，通过旋转升降螺杆4进而控制土槽3的坡度。
[0022]土槽3包括底板31和侧板32，如图3所示，底板31为钢结构，侧板32为透明板，例如玻璃板，通过透明板可以看到土体坡面以下的润湿情况。侧板32上设置传感器放置口 8，可以将水压传感器和水量传感器探头插入土体内部，进而可以对试验过程中土体内部重要参数进行实时测定。土槽3的中部横向设置中央分割板33，中间可拆卸的中央分割板33将土槽3分成两半，因此可同时进行两组实验，加快试验进度。土槽3的一侧板顶部靠近端面设置出水口 19，土槽3的另一侧板顶部靠近端面设置出水口 Π 10。
[0023]螺母5的两侧一体设置销轴6，土槽3的另一端外壁上设置两个支撑座7，支撑座7上设置通孔，螺母5设在两个支撑座7之间，螺母5两侧的销轴6伸进对应的支撑座7的通孔内并与通孔转动配合，如图4所示。
[0024]试验开始前，将中央分割板33安装上，然后在侧板32上布置好相应用途的传感器探头。安装完成后，按照试验要求填装土样。土样填装完成后，旋转升降螺杆4调整土槽3的角度。上述工作完成后方可进行降雨模拟水土流失试验。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:包括滚轮(1)、支座(2)、土槽(3)和起升装置;所述滚轮(1)设在支座(2 )的底部，所述土槽(3 )的一端与支座(2 )的一端铰接，所述起升装置包括升降螺杆(4)和螺母(5)，所述升降螺杆(4)的底端与支座(2)的另一端可转动配合，所述螺母(5)旋套在升降螺杆(4)上，所述螺母(5)与土槽(3)的另一端外壁可转动连接。2.根据权利要求1所述的一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:所述螺母(5)的两侧一体设置销轴(6)，所述土槽(3)的另一端外壁上设置两个支撑座(7)，所述支撑座(7)上设置通孔，所述螺母(5)设在两个支撑座(7)之间，螺母(5)两侧的销轴(6)伸进对应的支撑座(7)的通孔内并与通孔转动配合。3.根据权利要求1所述的一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:所述土槽(3)包括底板(31)和侧板(32)，所述底板(31)为钢结构，所述侧板(32)为透明板。4.根据权利要求3所述的一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:所述侧板(32)上设置传感器放置口(8)。5.根据权利要求1所述的一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:所述土槽(3)的中部横向设置中央分割板(33)。6.根据权利要求5所述的一种室内模拟水土流失试验小型土槽，其特征在于:所述土槽(3)的一侧板顶部靠近端面设置出水口 1(9)，土槽(3)的另一侧板顶部靠近端面设置出水口Π(10)ο
【专利摘要】本实用新型公开了一种室内模拟水土流失试验小型土槽，包括滚轮、支座、土槽和起升装置；滚轮设在支座的底部，土槽的一端与支座的一端铰接，起升装置包括升降螺杆和螺母，升降螺杆的底端与支座的另一端可转动配合，所述螺母旋套在升降螺杆上，所述螺母与土槽的另一端外壁可转动连接。土槽整体放置在支座上，前端铰接，后端利用升降螺杆升降高度控制土槽坡度。本实用新型解决现有的模拟降雨装置机械结构复杂、不易移动等缺点，具有结构简单、易于手动调节、移动方便和测定数据丰富的特点。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN205080127
【申请号】CN201520897131
【发明人】蒲文明, 张卫国, 冯仲宁, 袁敏
【申请人】中电建路桥集团有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月12日