21設(shè)置在兩個(gè)支撐座之間，螺母21兩側(cè)的銷軸伸進(jìn)對(duì)應(yīng)支撐座的通孔內(nèi)并與通孔轉(zhuǎn)動(dòng)配合)，坡度指示表20設(shè)置在土槽12的外壁上并靠近土槽12的另一端。通過旋轉(zhuǎn)升降螺桿10控制土槽12的坡度，土槽12的坡度由坡度指示表20讀出。
[0017]徑流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)包括收集管13、徑流桶14、電子秤15和具有內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄軟件的筆記本電腦16。收集管13設(shè)置在土槽12上，收集管13的最低端位于徑流桶14的上方，徑流桶14放置在電子秤15上，電子秤15通過數(shù)據(jù)線與筆記本電腦16連接。收集管13將產(chǎn)生的徑流全部流入徑流桶14中，由電子秤15實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)流的重量并將數(shù)據(jù)按照試驗(yàn)要求的采集頻率傳輸?shù)焦P記本電腦16中。
[0018]該便捷式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水土流失模擬試驗(yàn)方法包括如下步驟:
1)首先打開水栗3，擰開降雨水箱8上的密封螺帽7，向降雨水箱8中注水，通過液面指示管18觀察降雨水箱8中的液面高度，降雨水箱8下部雨強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量(即測(cè)量不同液面高度下的降雨強(qiáng)度)，對(duì)液面高度與雨強(qiáng)之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。
[0019]2)根據(jù)試驗(yàn)要求，在土槽12內(nèi)填裝土壤，控制填裝土壤的含水率、粒徑分布和密度，分層壓實(shí)、每次填裝壓實(shí)5cm，每層填裝完成后，將土層表面拉毛，再進(jìn)行下一層的填裝。
[0020]3)根據(jù)試驗(yàn)要求的土槽坡度，旋轉(zhuǎn)升降螺桿10，通過坡度指示表20觀察土槽12所處的坡度，緩慢調(diào)節(jié)土槽12的坡度，坡度調(diào)節(jié)好后，用塑料膜覆蓋在土樣表面等試驗(yàn)開始再將塑料膜掀開。通過旋轉(zhuǎn)升降螺桿10控制土槽12坡度的大小，并且由坡度指示表20指示所處的坡度。
[0021]4)將土槽裝置移至水滴發(fā)生器9的正下方(即試驗(yàn)降雨區(qū)域)，將徑流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)放在土槽12的旁邊，對(duì)電子秤15進(jìn)行清零，設(shè)置好電子秤15的采樣參數(shù)。
[0022]5)再次打開水栗3，擰開密封螺帽7，調(diào)節(jié)流量計(jì)4使液面高度達(dá)到試驗(yàn)要求雨強(qiáng)對(duì)應(yīng)的液面高度，雨強(qiáng)穩(wěn)定后掀開塑料膜開始試驗(yàn)，并且開始計(jì)時(shí)記錄產(chǎn)流(產(chǎn)流是指產(chǎn)生徑流)時(shí)間。試驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，土體表面開始產(chǎn)生徑流，通過收集管13流入徑流桶14中，通過電子稱15實(shí)時(shí)顯示徑流量數(shù)據(jù)并將采集的數(shù)據(jù)傳入筆記本電腦16中。
[0023]6)試驗(yàn)過程中，密切注視液面指示管18，發(fā)現(xiàn)液面不在指定位置時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)流量計(jì)4使液面回到指定位置，還應(yīng)注意儲(chǔ)水箱1中水量是否足夠。
[0024]7)試驗(yàn)完成后，重新蓋上塑料膜，關(guān)閉水栗3和流量計(jì)4，并擰上密封螺帽7，保存筆記本電腦16中實(shí)時(shí)產(chǎn)流數(shù)據(jù)。
[0025]8)將徑流桶14中濁液靜置4小時(shí)，濁液分層后，用吸管將上層的清液吸出，將剩下的濁液放入烘箱中，設(shè)置烘箱的溫度105°C，烘干8h后取出稱量得到總產(chǎn)沙量。
[0026]通過改變降雨水箱8內(nèi)液面高度，可調(diào)節(jié)降雨強(qiáng)度；通過調(diào)節(jié)升降螺桿10的上升高度，可以調(diào)節(jié)土槽12的坡度。從而，進(jìn)行不同降雨強(qiáng)度、不同土槽坡度的對(duì)比分析試驗(yàn)。
[0027]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便捷式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水土流失模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，在該方法中采用一種試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括降雨系統(tǒng)、土槽裝置和徑流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)； 所述降雨系統(tǒng)包括儲(chǔ)水箱(1)、供水管(2)、水栗(3)、流量計(jì)(4)、水箱支架(17)、降雨水箱(8)、水滴發(fā)生器(9)和液面指示管(18);所述降雨水箱(8)設(shè)置在水箱支架(17)的頂部，所述降雨水箱(8)為密封箱體，降雨水箱(8)上設(shè)置進(jìn)水孔(5)，降雨水箱(8)的頂部設(shè)置排氣孔(6)，排氣孔(6)上設(shè)置密封螺帽(7)，所述降雨水箱(8)的底部均布設(shè)置若干個(gè)水滴發(fā)生器(9 );儲(chǔ)水箱(1)的出水口通過供水管(2 )與水栗(3 )的進(jìn)水口連接，所述水栗(3 )的出水口通過供水管(2 )與流量計(jì)(4 )的進(jìn)水口連接，所述流量計(jì)(4 )的出水口通過供水管(2)與降雨水箱(8)的進(jìn)水孔(5)連接；所述液面指示管(18)豎直設(shè)置在降雨水箱(8)外，液面指示管(18)的底部與降雨水箱(8)的底部通過管路連通； 所述土槽裝置包括滾輪(19 )、支座(11)、土槽(12 )、坡度指示表(20 )和起升裝置；所述滾輪(19)設(shè)在支座(11)的底部，所述土槽(12)的一端與支座(11)的一端鉸接，所述起升裝置包括升降螺桿(10)和螺母(21)，所述升降螺桿(10)的底端與支座(11)的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述螺母(21)旋套在升降螺桿(10)上，所述螺母(21)與土槽(12)的另一端外壁可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述坡度指示表(20)設(shè)置在土槽(12)的外壁上并靠近土槽(12)的另一端； 徑流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)包括收集管(13)、徑流桶(14)、電子秤(15)和具有內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄軟件的筆記本電腦(16);所述收集管(13)設(shè)置在土槽(12)上，收集管(13)的最低端位于徑流桶(14)的上方，所述徑流桶(14)放置在電子秤(15)上，所述電子秤(15)通過數(shù)據(jù)線與筆記本電腦(16)連接； 該方法包括如下步驟: 1)首先打開水栗(3)，擰開降雨水箱(8)上的密封螺帽(7)，向降雨水箱(8)中注水，通過液面指示管(18)觀察降雨水箱(8)中的液面高度，降雨水箱(8)下部雨強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)液面高度與雨強(qiáng)之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定； 2)根據(jù)試驗(yàn)要求，在土槽(12)內(nèi)填裝土壤，控制填裝土壤的含水率、粒徑分布和密度，分層壓實(shí)、每次填裝壓實(shí)5cm，每層填裝完成后，將土層表面拉毛，再進(jìn)行下一層的填裝； 3)根據(jù)試驗(yàn)要求的土槽坡度，旋轉(zhuǎn)升降螺桿(10)，通過坡度指示表(20)觀察土槽(12)所處的坡度，緩慢調(diào)節(jié)土槽(12)的坡度，坡度調(diào)節(jié)好后，用塑料膜覆蓋在土樣表面等試驗(yàn)開始再將塑料膜掀開； 4)將土槽裝置移至水滴發(fā)生器(9)的正下方，將徑流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)放在土槽(12)的旁邊，對(duì)電子秤(15)進(jìn)行清零，設(shè)置好電子秤(15)的采樣參數(shù)； 5)再次打開水栗(3)，擰開密封螺帽(7)，調(diào)節(jié)流量計(jì)(4)使液面高度達(dá)到試驗(yàn)要求雨強(qiáng)對(duì)應(yīng)的液面高度，雨強(qiáng)穩(wěn)定后掀開塑料膜開始試驗(yàn)，并且開始計(jì)時(shí)記錄產(chǎn)流時(shí)間； 6)試驗(yàn)過程中，密切注視液面指示管(18)，發(fā)現(xiàn)液面不在指定位置時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)流量計(jì)(4)使液面回到指定位置，還應(yīng)注意儲(chǔ)水箱(1)中水量是否足夠； 7)試驗(yàn)完成后，重新蓋上塑料膜，關(guān)閉水栗(3)和流量計(jì)(4)，并擰上密封螺帽(7)，保存筆記本電腦(16)中實(shí)時(shí)產(chǎn)流數(shù)據(jù)； 8)將徑流桶(14)中濁液靜置4小時(shí)，濁液分層后，用吸管將上層的清液吸出，將剩下的濁液放入烘箱中，設(shè)置烘箱的溫度105°C，烘干8h后取出稱量得到總產(chǎn)沙量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便捷式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水土流失模擬試驗(yàn)方法，步驟如下：1）向降雨水箱中注水，對(duì)液面高度與雨強(qiáng)之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定；2）按照試驗(yàn)要求向土槽分層填裝土樣；3）調(diào)節(jié)好土槽坡度，用塑料膜覆蓋在土樣表面等試驗(yàn)；4）放置徑流測(cè)量裝置，設(shè)置電子秤采樣參數(shù)；5）調(diào)整至試驗(yàn)要求的雨強(qiáng)，掀開塑料膜開始試驗(yàn)；6）試驗(yàn)中，密切注視液面指示管，發(fā)現(xiàn)液面不在指定位置時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)流量計(jì)；7）試驗(yàn)完后，重新蓋上塑料膜，保存電腦中實(shí)時(shí)產(chǎn)流數(shù)據(jù)；8）將徑流桶中濁液靜置，倒掉上層清液后放入烘箱烘干，取出稱量得到總產(chǎn)沙量。該方法實(shí)現(xiàn)坡面水土流失室內(nèi)模擬與測(cè)量，試驗(yàn)雨強(qiáng)、土槽坡度易于調(diào)節(jié)，方法簡(jiǎn)單可靠，數(shù)據(jù)精確、實(shí)時(shí)測(cè)定儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號(hào)】CN105301223
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510772715
【發(fā)明人】殷黎明, 陳艷飛, 李林, 任松, 蒲文明, 陳結(jié), 魏志博
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日