[发明专利]降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤侵蚀基础技术，更具体地说它是一种降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法。

背景技术

雨滴溅蚀是降雨对地表土壤的最初作用方式，是通过打击地表土壤，造成土粒分散并以跃移的形式搬运的土壤侵蚀方式。

降雨侵蚀过程的定量监测是水土保持学科研究中必不可少的内容之一，传统的测量土壤溅蚀量的方法多采用溅蚀盘进行，无法对降雨侵蚀过程有一个定量的描述，天然降雨过程中不同时段，雨强也并不相同，不同质量土粒溅蚀距离也不相同，以往在整个降雨过程中将土壤溅蚀量作为平均化处理所获得的数据，容易产生较大的误差，影响土壤溅蚀动力测量的精度。降雨侵蚀过程的定量研究及计算相对滞后，以至于无法对降雨侵蚀过程进行深入细化的研究，所以设计一种降雨侵蚀过程测定仪器是非常有必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供的一种可观察各个时间段，各个距离土壤溅蚀量的降雨侵蚀过程测定仪器。本发明的第二目的在于提供的一种运用上述降雨侵蚀过程测定仪器的降雨侵蚀过程监测方法。

本发明的第一目是通过如下技术方案实现的：

降雨侵蚀过程测定仪器，包括设置于室外的降雨侵蚀过程测定装置和三脚架固定平台，所述降雨侵蚀过程测定装置通过固定螺旋固定在所述三脚架固定平台上；

所述降雨侵蚀过程测定装置包括溅蚀台、承土器；所述溅蚀台为环形阶梯结构；所述溅蚀台上设置有若干层环形同心圆水槽；每层所述环形同心圆水槽的高度向外逐级降低；每层所述环形同心圆水槽的槽底与相邻的下一层环形同心圆水槽顶部等高；每层所述环形同心圆水槽的外径与相邻的下一层环形同心圆水槽内径相同；

每层所述环形同心圆水槽的左侧均连接有进水管线，每层所述进水管线设置有管线阀门；每层所述环形同心圆水槽的右侧均连接有出水管线；每根所述出水管线末端连接一个收集器；

所述承土器为设置在所述溅蚀台顶部的上方开口的圆柱形容器，所述承土器底部与最内层环形同心圆水槽顶部等高。

进一步地，所述三脚架固定平台包括可伸缩架腿、固定平台以及圆水准仪。

进一步地，所述环形同心圆水槽设置有四层。

进一步地，所述进水管线及所述出水管线为内径5cm的PVC管。

进一步地，每层所述环形同心圆水槽的高度均为5cm，从外到内依次为0cm高度处环形同心圆水槽、5cm高度处环形同心圆水槽、10cm高度处环形同心圆水槽以及15cm高度处环形同心圆水槽；

所述环形同心圆水槽对应设置有0cm高度处进水管线、5cm高度处进水管线、10cm高度处进水管线、15cm高度处进水管线以及0cm高度处出水管线、5cm高度处出水管线、10cm高度处出水管线、15cm高度处出水管线；所述0cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为0cm；所述5cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为5cm；所述10cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为10cm；所述15cm高度处环形同心圆水槽底部与所述溅蚀台底部高度差为15cm。

所述出水管线对应连接至0cm高度处收集器、5cm高度处收集器、10cm高度处收集器、15cm高度处收集器。

所述0cm高度处环形同心圆水槽外壁向上延伸设置有隔板；所述隔板高度高于20cm；

所述承土器外径为20cm，高度为5cm；所述承土器底部与所述溅蚀台底部高度差为20cm。

本发明的第二目的是通过如下技术方案实现的，包括如下步骤：

步骤一、将所述三角加固定平台的所述可伸缩架腿插入野外土壤中，并通过所述圆水准仪调至水平；

步骤二、将所述土壤溅蚀过程监测仪器通过所述固定螺旋安装至所述三脚架固定平台，使用所述承土器采取原状土样，并将所述承土器嵌入所述溅蚀台顶部；

步骤三、将所述收集器用清水冲刷干净，并烘干，准备取样，每次收集满一个所述收集器立即更新一个，继续收集并记录时间，试验过程中不间断；

步骤四、通过进水管线所述0cm高度处进水管线、所述5cm高度处进水管线、所述10cm高度处进水管线、所述5cm高度处进水管线通水，以保证所述0cm高度处环形同心圆水槽、5cm高度处环形同心圆水槽、10cm高度处环形同心圆水槽、15cm高度处环形同心圆水槽有一定流量的清水，清水流量通过所述管线阀门控制；