[发明专利]一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽

说明书

技术领域

本发明属于土壤侵蚀与水土保持科研领域的一种实验装置，具体涉及一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽。

背景技术

水土流失是全球性的重大生态环境问题，坡耕地是水土流失的重要策源地。坡面土壤水蚀过程可分解为雨滴打击和径流冲刷对土壤颗粒的破坏分散过程和径流对土壤颗粒的搬运过程。在坡面水蚀过程中，地表形成的径流通常携带一定数量的泥沙，随着径流量的不断增大，这种含沙径流对其下方土壤具有较强的侵蚀能力。根据含沙径流是否汇聚成股流，坡面含沙径流可以分为薄层含沙径流和细沟含沙流。由于薄层含沙径流分布面积大，搬运的泥沙往往是坡面侵蚀的主要部分，因此对薄层含沙径流进行模拟是研究上方来水来沙条件下土壤侵蚀规律的基础。

目前坡面水蚀过程研究中常采用人工模拟降雨方法模拟薄层含沙径流。即对试验区直接进行人工模拟降雨获得薄层含沙径流；这种方法能够较好的模拟降雨产生的径流侵蚀，但操作性差，产生的径流量含沙量不均匀，且径流量和含沙量难以量化，同时不易模拟较大流量的薄层含沙径流。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽，其技术关键是通过本装置对片状含沙水流（长10cm，厚度在1-9mm之间调节）通过两级分流和缓流，得到宽度达150cm的薄层均匀水沙径流。

本发明构成

一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽，由一级分水槽、 二级扇形分水槽、分水槽边框、 一级缓流区、二级缓流区、 薄层均匀水沙引流袋、分水槽底板构成，其特征在于：在分水槽底板上有一级分水槽与二级扇形分水槽连接，周边有分水槽边框，在二级扇形分水槽的下面是一级缓流区，一级缓流区的下面是二级缓流区，二级缓流区的下面是薄层均匀水沙引流袋。

一级分水槽由多块竖立的水沙槽隔板A并排左右隔成多条水沙流动槽A。

二级扇形分水槽由多块竖立的水沙槽隔板B按扇形隔成多条下宽上窄的水沙流动槽B。

一级分水槽由槽铝加工而成，二级扇形分水槽由角铝加工而成。与现有技术比较本发明的优点

目前已有做水沙径流模拟的装置主要做细沟侵蚀用的股流，未见薄层均匀水沙模拟装置的报道。本发明具有设备制作价格低廉；操作性强；模拟宽度可以依据需要设定；含沙径流在模拟设备的一定宽度上都比较均匀等优点。

附图说明

图1 是薄层均匀水沙分水槽的结构示意图，

图2 是图1的侧视图，

图3是一级分水槽结构图，

图4是二级扇形分水槽结构图，

图5是薄层均匀水沙模拟装置示意图。

图中1.薄层均匀水沙分水槽，2.一级分水槽, 3.二级扇形分水槽, 4.分水槽边框，5.一级缓流区, 6.二级缓流区，7.薄层均匀水沙引流袋，8.分水槽底板，9. 水沙流动槽A,10. 水沙槽隔板A，11. 水沙流动槽B,12. 水沙槽隔板B,13.定水位稳流箱，14.片状径流出口，15.定流量放水箱箱底斜坡，16. 片状径流出口调节板, 17.片状径流出口调节板固定螺母, 18.定水位稳流箱基座，19.水沙径流输入口，20.溢流孔阀门，21.溢流孔，22.钢丝管，23.径流控制阀门，24.水沙径流输出口，25. 圆形搅拌桶，26.搅拌机支架，27.搅拌机。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是提供一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽，通过该装置，可以将定水位稳流箱13中流出的片状水沙径流（宽度10cm）处理成宽度达150cm的薄层均匀水沙径流。

通过如下流程模拟薄层均匀水沙径流。

将本设备与定水位稳流箱13安装在一起，由定水位稳流箱13中流出的片状水沙径流通过一级分水槽2进行平均分水并向下端引流至二级扇形分水槽3起始端，再通过二级扇形分水槽3逐渐向下端分流，此时流出的是很多小的股流，经过一级缓流区（具有一定坡度的平整的斜面）5、二级缓流区（接近水平的平整的面）6， 在薄层均匀水沙引流袋7的引流作用下，形成宽度增大的薄层均匀水沙径流。

一种薄层均匀水沙模拟装置用的薄层均匀分水槽，由一级分水槽、 二级扇形分水槽、分水槽边框、 一级缓流区、二级缓流区、 薄层均匀水沙引流袋、分水槽底板构成，其特征在于：在分水槽底板8上有一级分水槽2与二级扇形分水槽3连接，周边有分水槽边框4，在二级扇形分水槽3的下面是一级缓流区5，一级缓流区的下面是二级缓流区6，二级缓流区的下面是薄层均匀水沙引流袋7。