一种红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法

1.本发明涉及水土保持技术领域，特别涉及一种红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法。


背景技术：

2.南方红壤地区作为我国水土流失最为严重的区域之一，水土流失量监测是该地区水土保持科学试验、水土流失预测预报及政府决策的基础。
3.坡面径流小区法是目前国内外水土流失监测最普遍的方法，现有的坡面径流小区仍采用集流池/分流池收集径流泥沙，通过人工测量水位，人工对集流池/分流池内水样搅拌取样、烘干称重，最终计算水土流失量。现有坡面径流小区水土流失监测方法存在以下不足：池水量测量采用水深乘以池面积，但实际集流池/分流池不规则、池底不够平整，导致池水量测量误差大；人工搅拌取样搅拌力度大小不一致、搅拌时间不明确，无法明确搅拌效果，随机误差大；未对不同土壤实测值和真实值测量误差校准，测量误差大。
4.因此，亟需一种监测方法来解决现有监测方法测量误差大、数据不准确的问题。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法，以解决上述现有技术中的不足。
6.为解决上述不足，本发明提供了一种红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法，包括以下步骤：
7.监测并记录分流池或/和集流池的初始标尺水位值；
8.在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌；
9.对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池中的浑水依次进行采样、取样和定样，并计算得到所述分流池或/和所述集流池的含沙量；
10.根据含沙量校准方程对所述分流池或/和所述集流池的含沙量进行校准，以获取校准后所述分流池或/和所述集流池的含沙量真实值；
11.基于所述分流池或/和所述集流池的初始标尺水位值，通过标尺水位-容积曲线关系计算出所述分流池或/和所述集流池的池水量；
12.根据所述分流池或/和所述集流池的池水量、所述分流池或/和所述集流池的含沙量真实值，计算得到红壤坡面径流小区地表水土流失量；
13.其中，所述含沙量校准方程包括分流池含沙量校准方程和集流池含沙量校准方程，所述分流池含沙量校准方程如下：
14.y1＝k1×
x1；
15.所述集流池含沙量校准方程如下：
16.y2＝k2×
x2；
17.其中，y1和y2分别代表所述分流池和所述集流池的含沙量真实值，x1和x2分别代表
所述分流池和所述集流池的含沙量实测值，k1和k2分别代表所述分流池和所述集流池的含沙量校准系数。
18.本发明的有益效果是：通过对搅拌均匀后的浑水进行采样、抽样，并计算出抽样后的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样的含沙量，根据分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样的含沙量计算出分流池或/和集流池的含沙量，然后根据含沙量校准方程来对分流池或/和集流池的含沙量进行校准补偿，以及利用预先获取到的标尺水位-容积曲线关系来计算出分流池或/和集流池的池水量，根据分流池或/和集流池的池水量和校准后分流池或/和集流池的含沙量来计算出地表水土流失量，通过采用本技术的监测方法，不仅解决了传统方法下监测误差大、监测数据不准确的问题，同时该方法操作简单，适用性强，易于普遍推广。
19.优选的，所述在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌之前，所述方法还包括：
20.在不同搅拌时间下对多个预设含沙量值的浑水样进行搅拌，以得到不同搅拌时间下各所述浑水样的含沙量监测实测值；
21.根据不同搅拌时间下所述浑水样的含沙量监测实测值与对应的所述预设含沙量值，计算出不同搅拌时间下对应的监测误差值，并得到含沙量校准方程；
22.建立多个搅拌时间与对应的所述监测误差值的含沙量监测误差曲线，根据多个所述含沙量监测误差曲线确定最优搅拌时间，根据所述最优搅拌时间拟定预设搅拌时间，所述预设搅拌时间大于等于所述最优搅拌时间。
23.优选的，所述在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌的步骤包括：
24.将螺旋式搅拌器垂直放入于分流池或/和集流池的中心位置，并将所述螺旋式搅拌器的底部距离所述分流池或/和所述集流池的底部3cm；
25.以恒定预设转速使所述螺旋式搅拌器进行搅拌，且使所述螺旋式搅拌器的搅拌时间达到预设搅拌时间。
26.优选的，对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池中的浑水分别进行采样、取样和定样，并计算得到所述分流池或/和所述集流池的含沙量的步骤包括：
27.在所述分流池或/和所述集流池选取至少三个不同位置的取样点；
28.采用柱状垂直采样器分别对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池的浑水在不同取样点进行取样，以获取多个分流池初步浑水样或/和集流池初步浑水样；
29.将多个所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样依次倒入取样桶中；
30.利用取样勺将所述取样桶中的所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样搅拌均匀；
31.从搅拌均匀后的所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样中分别量取三次预设体积的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样至三个量杯中；
32.将各所述量杯中的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样倒入相应的取样铝盒内，并分别利用清水清洗各所述量杯，将清洗后的水样分别倒入相应所述取样铝盒中；
33.待所述取样铝盒中的水样均沉淀预设时间后，将所述取样铝盒中的表层清水倒出，并将所述取样铝盒放置于烘箱内以预设温度、预设时间进行烘干；
34.烘干完全后，得到所述取样铝盒中的泥沙干重；
35.根据所述取样铝盒中的泥沙干重、所述分流池目标浑水样或/和所述集流池目标浑水样，计算出所述分流池的含沙量或/和所述集流池的含沙量。
36.优选的，所述标尺水位-容积曲线关系包括集流池标尺水位-容积曲线关系和分流池标尺水位-容积曲线关系，所述监测并记录分流池或/和集流池的初始标尺水位值的步骤之前，所述方法还包括：
37.分别在所述集流池和所述分流池倒入清水；
38.记录每次倒入的清水体积、以及对应所述集流池的标尺水位和所述分流池的标尺水位，以分别获取所述集流池间隔相同预设水位对应的清水体积，以及所述分流池间隔相同预设水位对应的清水体积；
39.根据所述集流池间隔相同预设水位对应的清水体积建立所述集流池标尺水位-容积曲线关系，根据所述分流池间隔相同预设水位对应的清水体积建立所述分流池标尺水位-容积曲线关系。
40.优选的，所述取样铝盒中的泥沙干重的计算公式如下：
41.mn＝m
2n-m
1n
42.其中，mn代表第n号取样铝盒中的泥沙干重，单位为g，m
2n
代表第n号取样铝盒的盒重与泥沙干重的总重，单位为g，m
1n
代表第n号取样铝盒的盒重，单位为g。
43.优选的，用于计算所述集流池的含沙量和所述分流池的含沙量的计算公式一致，所述集流池或所述分流池的含沙量的计算公式如下：
44.c＝(m1/v1+m2/v2+m3/v3)
×
103/3；
45.其中，c代表所述集流池或所述分流池的含沙量，单位为kg/m3，m1、m2、m3分别代表第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样的泥沙干重或所述分流池目标浑水样的泥沙干重,单位为g；v1、v2、v3分别代表第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样的溶液体积或所述分流池目标浑水样的溶液体积，单位为ml。
46.优选的，所述地表水土流失量包括地表径流量和土壤流失量，当所述集流池、所述分流池以及集流槽均无盖遮挡降雨时，所述地表径流量计算公式如下：
47.w＝(v
a-sa×
p
×
10-3
)+τ(v
b-sb×
p
×
10-3
)+τ2(v
c-sc×
p
×
10-3
)-(sj×
p
×
10-3
)；
48.其中，w代表地表径流量，单位为m3，va代表一级分流池的池水量，单位为m3，sa代表一级分流池的底面积，单位为m2，vb代表二级分流池的池水量，单位为m3，sb代表二级分流池的底面积，单位为m2，vc代表集流池的池水量，单位为m3，sc代表集流池的底面积，单位为m2，p代表降水量，单位为mm，sj代表集流槽的底面积，单位为m2，τ代表分流池上对应的分流孔的数量；
49.当所述集流池、所述分流池以及所述集流槽均有盖遮挡降雨时，所述地表径流量计算公式如下：
50.w＝va+τvb+τ
2vc
。
51.优选的，所述地表土壤流失量的计算公式如下：
52.m＝va×ca1
+τ
×vb
×cb1
+τ2×vc
×cc1
；
53.其中，m代表坡面径流小区的土壤流失量，单位为kg，va代表一级分流池的池水量，单位为m3，c
a1
代表校准后的一级分流池的含沙量真实值，单位为kg/m3，vb代表二级分流池的
池水量，单位为m3，c
b1
代表校准后的二级分流池的含沙量真实值，单位为kg/m3，vc代表集流池的池水量，单位为m3，c
c1
代表校准后的集流池的含沙量真实值，单位为kg/m3。
54.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
55.图1为本发明实施例提供的红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法的流程图；
56.图2为本发明实施例提供的红壤坡面径流小区水土流失量的测量系统的结构示意图。
57.主要元件符号说明：
[0058][0059][0060]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0061]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0062]
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0063]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0064]
请参阅图1，所示为本发明实施例中的红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法，包括以下步骤：
[0065]
步骤s101，监测并记录分流池或/和集流池的初始标尺水位值；
[0066]
其中，在所述集流池和所述分流池内分别设置标定水位尺，然后分别通过相应的标定水位尺在进行采样之前确定所述集流池和所述分流池的初始标尺水位值；
[0067]
步骤s102，在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌；
[0068]
具体为，将一螺旋式搅拌器垂直放入于所述分流池或/和所述集流池的中心位置，并距离所述分流池或/和所述集流池的底部3cm；
[0069]
以恒定预设转速使所述螺旋式搅拌器进行搅拌，并搅拌持续120s以上。
[0070]
其中，所述预设搅拌时间是通过多个试验获取的最优搅拌时间进行拟定的，所述预设搅拌时间一般大于最优搅拌时间，在本实施例中，最优搅拌时间为120s，所述预设转速保持在150r/min以上，可以理解的，传统方法中搅拌均匀的时间未确定，导致无法确定是否搅拌均匀，在所述预设搅拌时间内进行搅拌，能够将所述集流池或所述分流池中搅拌均匀，以减小测量误差。
[0071]
需要说明的是，获取所述预设搅拌时间的试验具体为，利用搅拌器搅拌，并建立搅拌时间于测量误差的关系曲线，将测量误差最小情况下所需的搅拌时间定为搅拌均匀时间，可以理解的，通过搅拌器代替传统中人为搅拌，还能够避免人为误差，比如人工搅拌主观误差等。
[0072]
步骤s103，对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池中的浑水依次进行采样、取样和定样，并计算得到所述分流池或/和所述集流池的含沙量；
[0073]
其中，分别对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池中的浑水进行采样，以获取分流池初步浑水样或/和集流池初步浑水样；对所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样进行抽取，以获取预设体积分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样；计算所述分流池目标浑水样或/和所述集流池目标浑水样的含沙量，根据所述分流池目标浑水样或/和所述集流池目标浑水样中的含沙量计算出所述分流池或/和所述集流池的含沙量。
[0074]
步骤s104，根据含沙量校准方程对所述分流池或/和所述集流池的含沙量进行校准，以获取校准后所述分流池或/和所述集流池的含沙量真实值；
[0075]
其中，由于步骤s103中计算出的目标浑水样的含沙量仍存在较大误差，为了校正这一误差，通过进行误差校正试验得到所述含沙量校准方程，再根据所述含沙量校准方程来对所述分流池或/和所述集流池的含沙量进行校准，以提升测量数据的精确度，减小误差，使最终计算出的测量数据更准确，能够提供更高的价值。
[0076]
需要说明的是，所述含沙量校准方程包括分流池含沙量校准方程和集流池含沙量校准方程，所述分流池含沙量校准方程如下：
[0077]
y1＝k1×
x1；
[0078]
所述集流池含沙量校准方程如下：
[0079]
y2＝k2×
x2；
[0080]
其中，y1和y2分别代表所述分流池和所述集流池的含沙量真实值，x1和x2分别代表所述分流池和所述集流池的含沙量实测值，k1和k2分别代表所述分流池和所述集流池的含沙量校准系数。
[0081]
步骤s105，基于所述分流池或/和所述集流池的初始标尺水位值，通过标尺水位-容积曲线关系计算出所述分流池或/和所述集流池的池水量；
[0082]
其中，标定所述分流池或/和所述集流池的标尺水位与容积的曲线关系的方式具体为，在所述集流池和所述分流池的内壁分别贴上标准水位尺，并在所述集流池和所述分流池内分别倒入清水，每次倒入清水后，便记录倒入的清水体积，分别计算出所述集流池和所述分流池内每间隔1cm水位对应的清水体积，以分别建立所述集流池和所述分流池的标定水位与容积的曲线关系，可以理解的，所述标尺水位-容积曲线关系包括集流池标尺水位-容积曲线关系和分流池标尺水位-容积曲线关系。
[0083]
步骤s106，根据所述分流池或/和所述集流池的池水量、所述分流池或/和所述集流池的含沙量真实值，计算得到红壤坡面径流小区地表水土流失量。
[0084]
在具体实施时，通过对搅拌均匀后的浑水进行采样、抽样，并计算出抽样后的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样的含沙量，根据分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样的含沙量计算出分流池或/和集流池的含沙量，然后根据含沙量校准方程来对分流池或/和集流池的含沙量进行校准补偿，以及利用预先获取到的标尺水位-容积曲线关系来计算出分流池或/和集流池的池水量，根据分流池或/和集流池的池水量和校准后分流池或/和集流池的含沙量来计算出地表水土流失量，通过采用本技术的监测方法，不仅解决了传统方法下监测误差大、监测数据不准确的问题，同时该方法操作简单，适用性强，易于普遍推广。
[0085]
在其中一些实施例中，所述在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌之前，所述方法还包括：
[0086]
在不同搅拌时间下对多个预设含沙量值的浑水样进行搅拌，以得到不同搅拌时间下各所述浑水样的含沙量监测实测值；
[0087]
根据不同搅拌时间下所述浑水样的含沙量监测实测值与对应的所述预设含沙量值，计算出不同搅拌时间下对应的监测误差值，并得到含沙量校准方程；
[0088]
其中，所述含沙校准方程是通过误差校正试验得到的，即为上述中在不同搅拌时间下对多个预设含沙量值的浑水样进行搅拌，以得到不同搅拌时间下各所述浑水样的含沙量监测实测值，然后根据不同搅拌时间以及对应的浑水样的含沙量监测实测值和预设含沙量值来建立含沙量校准方程。
[0089]
除此之外，得到含沙量校准方程的方式具体为，选定各个含沙量监测误差曲线中监测误差值最小时所对应的含沙量监测实测值和与预设含沙量值，分别计算出多个预设含沙量值的平均值和多个含沙量监测误差曲线中监测误差值最小时对应的含含沙量监测实测值的平均值，再基于上述计算出的多个预设含沙量值的平均值和多个含沙量监测误差曲线中监测误差值最小时对应的含沙量监测实测值的平均值，计算得到所述含沙量校准方程的含沙量校准系数，以获取到所述含沙量校准方程。
[0090]
建立多个搅拌时间与对应的所述监测误差值的含沙量监测误差曲线，根据多个所述含沙量监测误差曲线确定最优搅拌时间，根据所述最优搅拌时间拟定预设搅拌时间，所述预设搅拌时间大于等于所述最优搅拌时间。
[0091]
其中，通过预先对多个预设含沙量的试验溶液分别进行误差校正试验，以建立多个含沙量监测误差曲线，然后从多个含沙量监测误差曲线中选取趋于均匀稳定时对应的最大搅拌时间作为最优搅拌时间，以将减小误差，提升测量值准确性。
[0092]
一搅拌时间下对应的监测误差值的计算公式为：
[0093]
σ＝a-b；
[0094]
其中，σ代表监测误差值，a代表预设含沙量值，b代表该搅拌时间下所述试验溶液的含沙量监测实测值。
[0095]
在其中一些实施例中，所述在预设搅拌时间内对所述分流池或/和所述集流池进行搅拌的步骤包括：
[0096]
将螺旋式搅拌器垂直放入于分流池或/和集流池的中心位置，并将所述螺旋式搅
拌器的底部距离所述分流池或/和所述集流池的底部3cm；
[0097]
以恒定预设转速使所述螺旋式搅拌器进行搅拌，且使所述螺旋式搅拌器的搅拌时间达到预设搅拌时间。
[0098]
在其中一些实施例中，对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池中的浑水依次进行采样、取样和定样，并计算得到所述分流池或/和所述集流池的含沙量的步骤包括：
[0099]
在所述分流池或/和所述集流池选取至少三个不同位置的取样点；
[0100]
其中，在所述分流池或/和所述集流池选取三个不同方向的取样点，以进行取样，通过重复进行三个监测取样，以减小监测误差。
[0101]
采用柱状垂直采样器分别对搅拌均匀后的所述分流池或/和所述集流池的浑水在不同取样点进行取样，以获取多个分流池初步浑水样或/和集流池初步浑水样；
[0102]
其中，该柱状垂直采样器是一个120cm高的黄铜圆柱体结构，内部为直径4.75cm的内腔，所述柱状垂直采样器配备了一个安装有密闭垫圈的关闭阀，阀门通过连接到上面驱动销的旋钮控制。
[0103]
可以理解的，通过旋钮关闭阀门，将整个含沙柱状溶液样本收集在所述柱状垂直采样器内，再将所述柱状垂直采样器提出所述分流池或/和所述集流池，并将所述柱状垂直采样器内的溶液样本倒入取样桶内，即一次取样完成，完成一次取样后所述取样桶内的溶液样本为分流池初步浑水样或/和集流池初步浑水样。
[0104]
将多个所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样分别倒入取样桶中；
[0105]
从搅拌均匀后的所述分流池初步浑水样或/和所述集流池初步浑水样中分别量取三次预设体积的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样至三个量杯中；
[0106]
其中，所述预设体积为500至1000ml。
[0107]
将各所述量杯中的分流池目标浑水样或/和集流池目标浑水样倒入相应的取样铝盒内，并分别利用清水清洗各所述量杯，将清洗后的水样分别倒入相应所述取样铝盒中；
[0108]
待所述取样铝盒中的水样均沉淀预设时间后，将所述取样铝盒中的表层清水倒出，并将所述取样铝盒放置于烘箱内以预设温度、预设时间进行烘干；
[0109]
其中，所述预设温度为105℃。
[0110]
烘干完全后，分别得到所述取样铝盒中的泥沙干重；
[0111]
其中，直至所述取样铝盒处于恒重状态，此时，可确定所述取样铝盒中目标样本溶液中的水分已被烘干，然后根据所述取样铝盒的净重和烘干后的所述取样铝盒的重量，分别计算出所述集流池目标浑水样和所述分流池目标浑水样的含沙量。
[0112]
需要说明的是，所述取样铝盒中的泥沙干重的计算公式如下：
[0113]mn
＝m
2n-m
1n
[0114]
其中，mn代表第n号取样铝盒中的泥沙干重，单位为g，m
2n
代表第n号取样铝盒的盒重与泥沙干重的总重，单位为g，m
1n
代表第n号取样铝盒的盒重，单位为g。
[0115]
根据所述取样铝盒中的泥沙干重、所述分流池目标浑水样或/和所述集流池目标浑水样，计算出所述分流池的含沙量或/和所述集流池的含沙量。
[0116]
其中，用于计算所述集流池的含沙量和所述分流池的含沙量的计算公式一致，所述集流池或所述分流池的含沙量的计算公式如下：
[0117]
c＝(m1/v1+m2/v2+m3/v3)
×
103/3；
[0118]
其中，c代表所述集流池或所述分流池的含沙量，单位为kg/m3，m1、m2、m3分别代表第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样的泥沙干重或所述分流池目标浑水样的泥沙干重,单位为g；v1、v2、v3分别代表第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样的溶液体积或所述分流池目标浑水样的溶液体积，单位为ml。
[0119]
从上述式中可以得到，计算所述集流池或所述分流池的含沙量需要获取到第一号、第二号及第三号取样铝盒中中泥沙干重，即第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样或所述分流池目标浑水样相应的泥沙干重，以及第一次、第二次和第三次所述集流池目标浑水样或所述分流池目标浑水样相应的预设体积。
[0120]
在其中一些实施例中，所述标尺水位-容积曲线关系包括集流池标尺水位-容积曲线关系和分流池标尺水位-容积曲线关系，所述监测分流池或/和集流池的标尺水位值的步骤之前，所述方法还包括：
[0121]
分别在所述集流池和所述分流池倒入清水；
[0122]
记录每次倒入的清水体积、以及对应所述集流池的标尺水位和所述分流池的标尺水位，以分别获取所述集流池间隔相同预设水位对应的清水体积，以及所述分流池间隔相同预设水位对应的清水体积；
[0123]
根据所述集流池间隔相同预设水位对应的清水体积建立所述集流池标尺水位-容积曲线关系，根据所述分流池间隔相同预设水位对应的清水体积建立所述分流池标尺水位-容积曲线关系。
[0124]
具体地，在所述集流池和所述分流池的内壁分别贴上标准水位尺，并在所述集流池和所述分流池内分别倒入清水，每次倒入清水后，便记录倒入的清水体积，分别计算出所述集流池和所述分流池内每间隔1cm水位对应的清水体积，以分别建立所述集流池和所述分流池的标定水位与容积的曲线关系，可以理解的，所述标尺水位-容积曲线关系包括集流池标尺水位-容积曲线关系和分流池标尺水位-容积曲线关系。
[0125]
需要说明的是，传统池水量的测量通常采用水深乘以水池面积，然而一般水池并不为规则结构，往往具有多个不同截面面积，特别是分流口处面积变化很大，而且水池底部不是足够平整，导致水池的池水量误差大，然后通过构件标尺水位与容积的曲线关系，可以通过标尺水位精确地计算出水池中的池水量体积。
[0126]
在其中一些实施例中，所述地表水土流失量包括地表径流量和土壤流失量，当所述集流池、所述分流池以及集流槽均无盖遮挡降雨时，所述地表径流量计算公式如下：
[0127]
w＝(v
a-sa×
p
×
10-3
)+τ(v
b-sb×
p
×
10-3
)+τ2(v
c-sc×
p
×
10-3
)-(sj×
p
×
10-3
)；
[0128]
其中，w代表地表径流量，单位为m3，va代表一级分流池的池水量，单位为m3，sa代表一级分流池的底面积，单位为m2，vb代表二级分流池的池水量，单位为m3，sb代表二级分流池的底面积，单位为m2，vc代表集流池的池水量，单位为m3，sc代表集流池的底面积，单位为m2，p代表降水量，单位为mm，sj代表集流槽的底面积，单位为m2，τ代表分流池上对应的分流孔的数量；
[0129]
当所述集流池、所述分流池以及所述集流槽均有盖遮挡降雨时，所述地表径流量计算公式如下：
[0130]
w＝va+τvb+τ
2vc
。
[0131]
在其中一些实施例中，所述地表土壤流失量的计算公式如下：
[0132]
m＝va×ca1
+v
×vb
×cb1
+τ2×vc
×cc1
；
[0133]
其中，m代表坡面径流小区的土壤流失量，单位为kg，va代表一级分流池的池水量，单位为m3，c
a1
代表校准后的一级分流池的含沙量真实值，单位为kg/m3，vb代表二级分流池的池水量，单位为m3，c
b1
代表校准后的二级分流池的含沙量真实值，单位为kg/m3，vc代表集流池的池水量，单位为m3，c
c1
代表校准后的集流池的含沙量真实值，单位为kg/m3。
[0134]
如图2所示，本发明还提供了一种红壤坡面径流小区水土流失量的测量系统，采用了上述中的红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法。
[0135]
其中，本发明测量的红壤坡面可以是天然坡面，也可以是人工坡面，可以在天然坡面上设置两块或者多块矩形区域作为试验区域，并利用隔断墙体11在试验区域围成对应的径流小区10，在径流小区10的下方设置有集流槽20，集流槽20用于收集径流小区流下来的水土，以用来做测量红壤坡面径流小区的水土流失量，集流槽20的另一侧并排设置有一级分流池30、二级分流池40和集流池50，一级分流池30和二级分流池40上分别开设有第一分流孔31和第二分流孔41，且第一分流孔31和第二分流孔41的数量相同，一级分流池30的一侧通过pv管与集流槽20连通，且通过第一分流孔31与二级分流池40连通，二级分流池40通过第二分流孔41与集流池50连通。
[0136]
需要说明的是，当第一分流孔31和第二分流孔41分别包括n+1个时，一个第一分流孔31用于连通一级分流池30和二级分流池40，而n个第一分流孔31用于将一级分流池30与外界连通，可以理解的，一级分流池30中的池水通过n个第一分流孔31流出外界的池水量则为一级分流池30通过第一分流孔31流入二级分流池40中的池水量的n倍，同理，二级分流池40通过n个第二分流孔41流入外界的池水量为二级分流池40通过一第二分流孔41流入集流池50的池水量的n倍。
[0137]
需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本技术的可实施性，但这并不代表本技术的红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本技术的红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法实施起来，都可以被纳入本技术的可行实施方案。
[0138]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0139]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。