一种基于土壤糙度的人工模拟冲刷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土壤侵蚀研究领域，具体涉及一种基于土壤糙度的人工模拟冲刷
目.0
【背景技术】
[0002]人工模拟冲刷装置是一种通过人工手段模拟径流冲刷的设备，它可在室内和野外条件下用于快速测定土壤侵蚀过程、产流过程、土壤养分流失过程以及评价植物根系固结土壤性能，是土壤学、水土保持学、土壤侵蚀学以及泥沙动力学等学科进行科学研究的重要设备。利用人工模拟冲刷装置进行冲刷试验，不仅可以模拟不同冲刷强度的产流过程，缩短试验周期，而且还能够严格控制试验条件，便于研究不同因素之间的内在影响机制。
[0003]人工模拟冲刷装置的研究与应用已有较长时间历史，主要由储水桶、缓冲水槽、冲刷槽、土样室、取样器和径流桶六部分组成。根据研究目的不同，土壤冲刷槽规格均有差异，目前人工模拟冲刷装置主要包括以下3类:(I)以获取侵蚀动力学参数为研究目的，采用的土壤冲刷槽尺寸设计为长5m、宽2m或长3m、宽lm(王贞，2011); (2)以土壤泥沙流失量为研究目的，多采用土壤冲刷槽规格为长200cm、宽1cm或长100cm、宽1cm(许明祥，2003;李强，2014) ； (3)以土壤入渗和分离过程为研究目的，多采用土壤冲刷槽尺寸为长400cm、宽35cm(郁耀闯，2014)。这3类模拟冲刷装置中，对冲刷槽槽底处理方式差异较大。有学者直接利用由铁板或有机玻璃制作而成的冲刷槽进行冲刷试验;也有学者将冲刷槽底部用油漆与细土混合物刷过，提高粗糙度，甚至还有研究直接利用沙子颗粒与水泥等混合物刷过槽底等处理方式。
[0004]土壤的抗冲刷能力及根系固土效应评价研究均是基于土壤抗冲试验数据，而野外由于水源供给困难、影响因素较难控制及试验成本较高等原因，促使人工模拟冲刷试验一直是研究土壤抗冲性能、获取土壤水动力学参数的主要方法。有研究报道，野外地表土壤起伏不平的现象，即地表糙度的差异可影响地表径流、水分入渗以及水蚀过程中土壤颗粒的跃迀和拦截等作用，进而影响水蚀过程，这对人工模拟冲刷装置槽底的改进提出了新的要求。然而，现有的人工模拟冲刷试验装置对冲刷槽底部处理大多存在不处理和随机处理等问题，导致冲刷水流流向、流速差异较大，进而影响试验数据的准确性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于土壤糙度的人工模拟冲刷装置，以克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型解决现有人工模拟冲刷装置对槽底表面存在不处理和随机处理等不足，促使冲刷过程更接近野外自然状况，从而实现冲刷数据更加准确与可靠。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种基于土壤糙度的人工模拟冲刷装置，包括第一储水桶以及向第一储水桶供水的第二储水桶，第一储水桶的底部连通有用于观察水位的刻度管，第一储水桶的出口端通过第一供水管连接至冲刷槽，冲刷槽的底部通过若干能够调节其倾斜度的伸缩支架连接至支撑板上，冲刷槽的末端连接有用于放置土样的土样室，土样室下方设有第一径流桶，所述的冲刷槽底部设有用于模拟野外土壤表层的模拟冲刷层，模拟冲刷层包括设置在冲刷槽底部的清漆层，清漆层上粘附有土壤覆盖层。
[0008]进一步地，第一储水桶及第二储水桶之间连接有第二供水管。
[0009]进一步地，第一储水桶的下部还设有用于保持水位恒定的溢水口，溢水口下方设有第二径流桶。
[0010]进一步地，冲刷槽的上部设有挡水板，挡水板与冲刷槽的顶端之间形成缓冲槽，第一储水桶的出口端通过第一供水管连接至缓冲槽。
[0011 ]进一步地，第一供水管上设有阀门。
[0012]进一步地，冲刷槽的长为200cm，宽为10cm，高为5cm。
[0013]进一步地，清漆层的厚度为0.2?0.5mm。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0015]本实用新型的试验装置是考虑到野外地表糙度影响土壤侵蚀的过程，进而使得模拟冲刷过程更接近自然土壤冲刷状态;地表糙度水平分级的依据是来自对野外大量数据的整理和分析，因而该装置获取的数据与野外自然土壤冲刷数据更为接近;本实用新型的冲刷槽底部设有用于模拟野外土壤表层的模拟冲刷层，模拟冲刷层包括设置在冲刷槽底部的清漆层，清漆层上粘附有土壤覆盖层，这与野外真实土壤抗冲刷情形更加贴近，提高试验数据的准确性和可靠性。
[0016]进一步地，第一储水桶的下部还设有用于保持水位恒定的溢水口，溢水口下方设有第二径流桶，当第一储水桶水位超出试验预定刻度后将多余水通过可控制的溢水口排出，直至形成稳定水流。
[0017]进一步地，冲刷槽的上部设有挡水板，挡水板与冲刷槽的顶端之间形成缓冲槽，第一储水桶的水流先经过缓冲槽才流入冲刷槽，防止剧烈冲刷，与野外真实土壤抗冲刷情形更加贴近。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的整体结构不意图；
[0019]图2为本实用新型的取样器结构示意图。
[0020]其中，1、取样器;2、冲刷槽;3、土样室;4、第一径流桶;5、支撑板;6、伸缩支架;7、溢水口； 8、第一储水桶;9、刻度管；1、阀门；11、第一供水管；12、缓冲槽;13、第二径流桶；14、第二储水桶;15、第二供水管。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0022]参见图1及图2，一种基于土壤糙度的人工模拟冲刷装置，包括第一储水桶8以及通过第二供水管15向第一储水桶8供水的第二储水桶14，第一储水桶8的底部连通有用于观察水位的刻度管9，刻度管9为玻璃管，第一储水桶8的下部还设有用于保持水位恒定的溢水口7，溢水口 7下方设有第二径流桶13，第一储水桶8的出口端通过第一供水管11连接至冲刷槽2，冲刷槽2的长为200cm，宽为10cm，高为5cm，冲刷槽2是由2mm厚的铁板焊接形成的水渠状槽体，冲刷槽