一种用于高海拔坡体的水文断面产流测定系统

本实用新型涉及水文断面产流测定装置技术领域，具体涉及一种用于高海拔坡体的水文断面产流测定系统。

背景技术：

坡体断面水文观测作为山地水文观测的重要组成部分，在山地水文功能评估、景观产流量估算、坡面产流过程观测等方面都具有重要应用价值，但在进行高海拔水文断面产流观测试验时，由于高海拔坡体断面表层为粗骨性土层，下层存在大量不同大小的砾石，断面容易坍塌，坡体断面水文观测试验容易受到山地坡体条件的限制，加之近年国家对林地等自然生态环境监测和保护力度的加大，如何在最小干预的前提下，科学合理的开展相关科学研究成为时下需要解决的重要问题之一。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种用于高海拔坡体的水文断面产流测定系统，能够科学的观测高海拔林地或灌丛坡体水文断面产流。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于高海拔坡体的水文断面产流测定系统，包括依次连通的汇流收集装置、产流测定装置和尾水排泄装置，所述汇流收集装置包括沿产流的流向依次连通的集水件、第一中间连接件、第一连接短管和引流管，所述集水件用于汇集断面产流，所述第一中间连接件、第一连接短管和引流管用于引流断面产流；

所述产流测定装置用于测量断面产流的流量；

所述尾水排泄装置用于排出完成测量的产流。

进一步的，所述集水件背离第一中间连接件水平开口，且其汇水的一侧收缩至其口径大小与第一中间连接件的口径相同；

所述汇流收集装置还包括支撑件和引流套管；

所述支撑件设置在集水件与第一中间连接件的连接处，且位于集水件的背水侧，用于支撑和固定集水件；

所述引流管位于引流套管内部。

进一步的，所述产流测定装置包括流量计和保护箱，所述流量计的顶部设置汇水漏斗，所述引流管的出口端从保护箱的顶部贯穿后伸向汇水漏斗，所述流量计安装在保护箱内部，用于测量从引流管流出的产流流量并进行记录，所述保护箱用于支撑和保护流量计。

进一步的，所述流量计为自记式流量计。

进一步的，所述产流测定装置设有出水口，所述尾水排泄装置包括第二中间连接件、第二连接短管和排水管，所述第二中间连接件密封连接于出水口处，所述第二中间连接件与第二连接短管的一端连接，所述第二连接短管的另一端与排水管连通。

进一步的，所述排水管套接在第二连接短管上，所述第二连接短管的出口端上沿其外周设有第二凹槽，所述第二凹槽上设有与其配合的、环状的第二紧固件，所述第二紧固件用于固定排水管。

进一步的，第一中间连接件采用内丝活接头，所述第一中间连接件与第一连接短管螺接，所述第二中间连接件采用内丝活接头，所述第二中间连接件与第二连接短管螺接。

进一步的，所述支撑件采用刚性板材在集水件的外侧围绕成梯形台状，或采用排水漏斗。

进一步的，所述引流管套接在第一连接短管上，所述第一连接短管的出口端上沿其外周设有第一凹槽，所述第一凹槽上设有与其配合的、环状的第一紧固件，所述第一紧固件用于固定引流管。

进一步的，所述集水件为双层塑料薄膜，所述引流套管采用pvc管。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型最大限度的减小科研试验对于自然生态环境的干扰和影响，同时充分考虑了高海拔土层浅薄的实际情况，试验设备的环境适用性非常好；

2、本实用新型的主要材料为塑料薄膜、中等尺寸铁皮、橡胶软管，制作成本低廉，本实用新型的主要观测设备为观测效率良好的自记式流量计，便于大范围推广应用；

3、利用本实用新型进行断面产流观测过程中，整个装置现场安装简易、可拆卸、可重复利用。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为图1中a部分的局部剖面图；

图3为图1中b部分的局部剖面图；

图4为本实用新型在水文断面中的侧视图。

附图标记：1、汇流收集装置；11、集水件；12、支撑件；13、第一中间连接件；14、第一连接短管；141、第一凹槽；142、第一紧固件；15、引流管；16、引流套管；2、产流测定装置；21、流量计；211、汇水漏斗；22、保护箱；221、出水口；3、尾水排泄装置；31、第二中间连接件；32、第二连接短管；321、第二凹槽；322、第二紧固件；33、排水管。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

结合图1-4所示，一种用于高海拔坡体的水文断面产流测定系统，包括依次连通的汇流收集装置1、产流测定装置2和尾水排泄装置3，汇流收集装置1包括沿产流的流向依次连通的集水件11、第一中间连接件13、第一连接短管14和引流管15，集水件11用于汇集断面产流，第一中间连接件13、第一连接短管14和引流管15用于引流断面产流；

产流测定装置2用于测量断面产流的流量，测量时将产流测定装置2放置在坡体上挖设的安置坑内；

尾水排泄装置3用于排出完成测量的产流。

进一步的，集水件11背离第一中间连接件13水平开口，且其汇水的一侧收缩至其口径大小与第一中间连接件13的口径相同；

汇流收集装置1还包括支撑件12和引流套管16；

支撑件12设置在集水件11与第一中间连接件13的连接处，且位于集水件11的背水侧，用于支撑和固定集水件11；

引流管15位于引流套管16内部。

进一步的，产流测定装置2包括流量计21和保护箱22，流量计21的顶部设置汇水漏斗211，引流管15的出口端从保护箱22的顶部贯穿后伸向汇水漏斗211，流量计21安装在保护箱22内部，用于测量从引流管15流出的产流流量并进行记录，保护箱22用于支撑和保护流量计21。

进一步的，流量计21为自记式流量计21。

进一步的，产流测定装置2设有出水口221，尾水排泄装置3包括第二中间连接件31、第二连接短管32和排水管33，第二中间连接件31密封连接于出水口221处，第二中间连接件31与第二连接短管32的一端连接，第二连接短管32的另一端与排水管33连通。

进一步的，排水管33套接在第二连接短管32上，第二连接短管32的出口端上沿其外周设有第二凹槽321，第二凹槽321上设有与其配合的、环状的第二紧固件322，第二紧固件322用于固定排水管33。

进一步的，第一中间连接件13采用内丝活接头，第一中间连接件13与第一连接短管14螺接，第二中间连接件31采用内丝活接头，第二中间连接件31与第二连接短管32螺接。

进一步的，支撑件12采用刚性板材在集水件11的外侧围绕成梯形台状，或采用排水漏斗。

进一步的，引流管15套接在第一连接短管14上，第一连接短管14的出口端上沿其外周设有第一凹槽141，第一凹槽141上设有与其配合的、环状的第一紧固件142，第一紧固件142用于固定引流管15。

进一步的，集水件11为双层塑料薄膜，引流套管16采用pvc管。

实施例2：

在待测位置处，沿水流方向平行设置3个实施例1中的水文断面产流测定系统，这样设置用于克服自然环境中的坡面汇流过程的空间异质性，3个测定系统平行放置，能够实现客观、准确的野外测量。

工作原理：

在坡面上挖设一竖直断面，水平埋设引流管15和引流套管16，将塑料薄膜围成朝向水平开口的漏斗状，为了使汇集到的产流全部流入到引流管15内，使塑料薄膜的底部与引流管15的底部保持平齐，塑料薄膜汇水的一侧与内丝活接头连接，支撑件12安装在塑料薄膜与内丝活接头的连接处，在引流管15的出水端，挖设安置坑，安装流量计21和保护箱22，在保护箱22的出水口221处安装第二中间连接件31、第二连接短管32、排水管33。

降雨经过地表截留，渗入土壤或通过大空隙快速进入表层土壤的水分，沿坡体方向的来水在遇到集水件11时沿其侧壁汇集到第一中间连接件13的位置，并依次流过第一连接短管14、引流管15，引流管15的末端与自记式流量计21相连，水流进入流量计21的汇水漏斗211，通过流量计21测量产流流量并记录，完成测量后的水流在保护箱22的底部汇集，并依次流过出水口221处的第二中间连接件31、第二连接短管32，最后经排水管33排向测量位置下坡位的坡面地表。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。