[实用新型]土壤侵蚀观测装置及具有该装置的土壤水出流观测系统

说明书

本实用新型涉及水分运移规律测定设备技术领域，尤其涉及一种土壤侵蚀观测装置及具有该装置的土壤水出流观测系统。该装置的箱体安装在坡度调节架上，坡度调节架能使箱体倾斜至预设坡度；箱体内设有能填装待测土壤的空间，箱体上设有疏水结构，疏水结构用于对箱体内出流的土壤水进行疏导，实现不同区域不同断面上的径流和泥沙收集，以便直观观测壤中流的形成以及土壤水分运移的动态过程；该土壤水出流观测系统装有上述装置。该装置及系统能实现不同性质土壤不同降雨强度不同坡度条件下、箱体内不同深度的径流量和泥沙量收集，并能测量不同降雨强度、不同坡度条件下的水分再分配过程，可同时满足普通土壤以及粒径较大矿渣土的实验要求。

技术领域

本实用新型涉及水分运移规律测定设备技术领域，尤其涉及一种土壤侵蚀观测装置及具有该装置的土壤水出流观测系统。

背景技术

随着经济建设、开发力度的加大，采矿、公路、铁路等各类生产建设项目产生的渣土越来越多，对生态环境的威胁性也越来越高。渣土的再利用研究成为热点问题，比如渣土的持水特性决定了其再利用的方向。渣土形成的土体具有颗粒大、空隙大等特性，水分进入渣土土体后迅速排出，因此，改良后土体的水分再分配特性是检验土体能否利用的重要指标。

受来水特征及土壤本身特性影响，水分进入土体中后发生水分再分配过程。水分再分配是指在自身重力势和基质水势差的驱动下土壤内的水分运移过程，该过程既包括水分的垂直运移，也包括水分在水平方向上的侧向运输过程。观测水分再分配过程既可在实验室控制条件下进行，也可在野外实地布设观测仪器。

目前通常采用人工降雨方式研究渣土的保水保土特性，具体测定方法为：在现有的室内侵蚀槽中装入一定量的待测矿渣，并在侵蚀槽所在区域内进行不同降雨强度条件下的人工降雨，进而观测侵蚀槽产生的径流及泥沙。由于矿渣本身孔隙度大，自然降雨条件下难以形成地表径流，而是以壤中流的形式下渗，然而现有的侵蚀槽难以观测壤中流的形成及流动。随着实验精度要求的提升，以及实验多样化和特色化发展，对用于测定水分再分配的土壤侵蚀装置的研发意义愈加重大。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供了一种土壤侵蚀观测装置及具有该装置的土壤水出流观测系统，该装置能够观测水分在土壤内部的动态过程，对不同特性的矿渣壤中流进行研究可以分析矿渣内部水分再分配过程，为矿渣改良利用提供依据。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种土壤侵蚀观测装置，包括箱体和坡度调节架，所述箱体安装在坡度调节架上，并能倾斜至预设坡度；所述箱体内设有能填装待测土壤的空间，所述箱体上设有疏水结构，所述疏水结构用于对填装在所述箱体内出流的土壤水进行疏导。

优选的，所述疏水结构包括出流孔和集水器，以所述箱体在倾斜时较低的一端为前端，所述箱体的各个端壁、侧壁和底板上分别排布有多个出流孔，各个所述出流孔各连接有集水器，所述集水器用于收集径流与泥沙。

优选的，所述箱体的各个端壁、侧壁和底板上分别被划分出至少一个出流区，各个所述出流区分别沿所述箱体的前端壁的高度方向顺序排布；每个所述出流区内分别排布有多个出流孔，各个所述出流孔分别连接有所述集水器。

优选的，所述疏水结构还包括挡水板，在所述箱体的侧壁和底板内分别设有侧壁夹层和底部夹层，所述侧壁夹层和底部夹层内分别插装有侧壁挡水板和底部挡水板，在各个所述挡水板的两端分别留有滑槽。

优选的，所述箱体的侧壁上安装有量角器。

优选的，其特征在于，所述箱体的一端设有铰接端，另一端设有调节端，所述箱体的铰接端和调节端分别连接在所述坡度调节架上，所述坡度调节架用于驱动所述箱体的调节端相对于铰接端升降，以使所述箱体倾斜至预设坡度。