[实用新型]测定冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种农业生态试验装置，具体涉及一种测定冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟试验装置。

背景技术

冲沟通常是指由于暂时性流水的冲刷作用，在坡地形成的深沟。冲沟侵蚀是一种重要的土壤侵蚀方式，它加速土壤侵蚀速率，造成严重的土地退化。同时，冲沟发育加剧地表破碎化进程，影响土地耕作及其它土地利用，威胁道路、建筑等设施。冲沟还是流域产沙的重要来源，Poesen等总结了全球56个地区冲沟侵蚀量占土壤侵蚀总量的比例，其中有43个地区的比例超过了30%，最高比例达到了94%。国内学者的研究也表明，在我国，包括冲沟、切沟在内的沟谷侵蚀产沙量可占流域产沙总量的一半以上。近年来冲沟侵蚀逐渐成为土壤侵蚀研究领域的一大热点，受到越来越多学者的关注。然而，由于冲沟发育过程复杂，影响因素众多，实验模拟困难，研究难度大,相对于坡面侵蚀，对冲沟侵蚀的机理研究还较为薄弱。

在冲沟发育地带，沟床植被对径流能量及泥沙运动存在重要影响，它有效降低径流动能，拦截径流泥沙，导致泥沙淤积位置上移，沟床坡降降低，进而影响了沟头溯源侵蚀的速率及整个冲沟的活跃程度，然而沟床植被对径流消能拦沙作用机制尚缺乏系统研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有效、合理的测定冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟试验装置。

本实用新型是这样实现的：

一种测定冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟试验装置，包括5个平行布置的沟床，沟床沿水流方向的长度为20m，宽度为2m，在部分沟床内种有植被，植被从沟床底部向上游延伸形成植被带，植被带沿水流方向的长度分别为0 m、4 m、8 m、12 m和16 m，在沟床的上游方向设置有稳流池；在沟床的下游方向设置有一个收集径流的径流桶。

更进一步的方案是：在所述沟床与稳流池之间，设置有一个跌坎。

本实用新型能够尽量准确的模拟冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应，通过设定不同的植被带的长度、植被盖度，可以反映实际情况下不同植被状况对径流消能和拦沙效应的影响。在试验测定中，植被分布方式为从下游向上游延伸的方式，这是由于沟床植被通常是从下游逐渐向上游生长的，因此这种原位试验不涉及土体搬移，对土体结构扰动较少，兼之植被分布方式非常接近实际情况，因此本试验装置较传统的室内模拟试验而言更符合实际，所得结果与实际情况更加逼近。

利用本实用新型的实验装置，可以模拟不同植被生长模式和植被盖度下冲沟发育过程，探明沟床植被状况对径流能量的消减机制及减沙拦沙作用机理，对揭示植被对冲沟活跃程度的影响机理具有重要意义，同时对地貌学和土壤侵蚀学中关于冲沟的发育过程和稳定机制的阐述起到一定的补充完善作用。试验装置整体设计合理，具有可操作性，适宜于冲沟发育地区开展类似研究时大力推广。

附图说明

图1为本实用新型模拟试验装置示意图。

图2为本实用新型五个沟床及植被示意图。

图3 为本实用新型中某一植被分布模式下的5个植被盖度示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如附图1所示，一种测定冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟试验装置，包括5个平行布置的沟床1，沟床1沿水流方向的长度为20m，宽度为2m，在部分沟床内种有植被，植被从沟床底部向上游延伸形成植被带3，植被带沿水流方向的长度分别为0 m、4 m、8 m、12 m和16 m，在沟床的上游方向设置有稳流池2；在沟床的下游方向设置有一个收集径流的径流桶4。在所述沟床与稳流池之间，设置有一个跌坎5。

在本实用新型的装置上，可以通过试验得到冲沟沟床植被对径流消能及拦沙效应的模拟研究数据，具体可以采用如下步骤：

步骤一、布置5个平行的沟床1，沟床沿水流方向的长度为20m，宽度为2m，在部分沟床内种植被，植被从沟床底部向上游延伸形成植被带3，植被带沿水流方向的长度分别为0 m、4 m、8 m、12 m和16 m，并通过剪除植被地面以上部位的方式形成80%的植被盖度，在沟床的上游方向设置有稳流池2，沟床沿水流方向的长度上，每隔2m设置有一个监测断面；附图1中箭头方向即为径流流向；