[发明专利]一种原态原位冲沟系统冲刷小区

说明书

技术领域

本发明技术涉及环境监测领域，特别是涉及研究冲沟发育过程的一种冲沟系统冲刷小区的构造，用于研究冲沟发育过程中的形态演化和泥沙效应。

背景技术

冲沟侵蚀是一种主要侵蚀。据美国农业部调查，沟蚀量占总侵蚀量的18-73％(平均为35％)；总结分析世界各国家的沟蚀情况，沟蚀量占侵蚀总量的10-94％(平均为44％)；在我国黄土高原的丘陵沟壑区，面积有21.76万km²，沟蚀量占侵蚀总量的60-90％。因此，研究冲沟侵蚀是必不可少的内容，其中，冲沟发育过程是一项重要内容。

目前，在野外通常运用遥感影像、摄影和GPS等方法进行冲沟发育过程定期监测，这些方法存在以下不足：1)是通常需要较长时间才能获得，2)是获得的结果准确性较差，特别是发育过程的信息几乎没有，3)对于冲沟朔源侵蚀过程中沟头、沟壁的形态无法进行实时监测。定量试验主要在室内采用人工降雨方式进，然而室内试验尺度太小，土壤也不是原状土，与实际情况相差太远。因此，需要发明一种能快速准确测定冲沟朔源侵蚀过程的冲沟系统冲刷小区。

发明内容

本发明技术的目的是提供一种结构简单，操作、维护便捷、能将快速而准确测定冲沟发育过程规律的一种原态原位冲沟系统冲刷小区构造方式。

本发明技术的目的是这样实现的：

一种原态原位冲沟系统冲刷小区，包括沿坡度从上向下顺序相连布置的稳流池、储水槽、集水区、跌坎、沟床、沟床缓冲区、水沙收集槽、分流池以及集流池，

所述稳流池与储水槽通过输水管连接，在输水管上设置有流量计；

储水槽由砖砌墙体围合而成为长方体，输水管伸入储水槽底部，储水槽和小区集水区的上侧共用一个墙体，该共用墙体顶面保持水平；

集水区为长方形，集水区的上侧和左右两侧由砖砌墙体围合而成、集水区下侧为开放结构，集水区在水流方向上的坡度为10～15°；

跌坎的宽度与集水区一致，跌坎的坡度为90°；

冲沟沟床上部与跌坎底部相连，沟床两侧采用砖砌体，下部设置沟床缓冲区，沟床的宽度与集水区一致，沟床缓冲区采用瓷砖砌体，该砌体用作在实验过程中随冲沟沟床不断下切而逐层撤出，从而起到能够监测冲沟下切过程；

沟床缓冲区与水沙收集槽连接，水沙收集槽的底面为一向坡度下方倾斜的倾斜面，水沙收集槽的长度与沟床的宽度相同，水沙收集槽沿坡度方向下方一侧的底部设置有排水口；

水沙收集槽的排水口通过输水管与分流池连接，分流池的排水口再通过输水管与集流池连接。

更进一步的方案是：所述稳流池通过水龙头供水；稳流池上还有一个溢水孔。

更进一步的方案是：所述储水槽沿坡度方向的上方墙体高度大于所述共用墙体高度。

更进一步的方案是：所述集水区沿坡度方向上的长为10m，宽为2至5米。

更进一步的方案是：所述跌坎的高度为0.7至1m。

更进一步的方案是：所述跌坎的坡度为90°。

更进一步的方案是：所述沟床沿坡度方向上的长为7至10m。

更进一步的方案是：所述水沙收集槽的深度大于0.2m，宽度大于0.4m，水沙收集槽的排水口直径大于等于7.5cm。

更进一步的方案是：所述分流池内部尺寸为0.3×0.3×0.3m³，分流池排水口的数量为5至8个，排水口为直径7.5cm的孔，排水口的大小和高度相同。

更进一步的方案是：所述集流池底部有一个排水管，排水管上安装有阀门。

本发明的有益效果是：

1、经济性

由于方法构建的冲沟冲刷小区主要采用原态原位方式构建，因此，扰动土体较少，具有很好的经济性。

2、科学性

本方法设计的冲沟系统冲刷小区，土体都没有经过扰动，把水引进小区上端的储水槽内，让水自然溢出冲刷小区的土壤，可以连续系统准确地观测冲沟的发育全过程，此外，原态原位的冲沟系统能够最大程度地模拟野外冲沟的真实发育情况，因此具有较强的科学性。

3、本装置结构简单，操作维护便捷。

本发明装置简单，操作方便。

4、满足多需求性。

本发明小区上端的储水槽，引水流量大小可以根据研究的需要设置，仅需要在储水槽的上方安装一个流量计，就可以调节流量大小，满足了研究的不同需求。

附图说明

图1是本发明原态原位冲沟系统冲刷小区的示意图。

具体实施方式