【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水土流失监控，特别涉及一种土壤径流观测小区构造。
技术介绍
1、坡面水土流失是水土保持监测和研究的重要内容，径流小区是观测坡面水土流失量的常用方法，是坡面尺度上研究水土流失规律和机理，评价水土保持措施效益的主要手段，中小尺度的径流小区面积较小，因为其对应的地形地貌、土壤特性、植被情况等更易于掌握，因此常用于土壤侵蚀领域的控制测试，径流小区一般包括保护带、护埂、护埂围成的小区、承水槽、导流管、量水设施、排水系统等部分。
2、目前，水土流失观测小区的修建技术，通常是在一定大小的地块四周用砖或岩石砌墙后表面抹平，或者用混泥土筑墙围成长方形，小区坡下端的墙外面接观测池或桶而进行水土流失观测，对土体的扰动较大，对地形要求较高，并且受空间尺度限制，无法灵活观测不同空间尺度、不同地形的产流情况，且由于四周隔墙不透水，特别是小区坡脚的隔墙，当土壤在降雨作用下达到饱和持水时，壤中流遇不透水的隔墙而渗出成为表流，使表流冲刷增加，造成所测水土流失量过多，从而不能准确评估水土流失，观测池通常为了修建方便导致结构简单，只能收集表流，无法准确观测和探究壤中流、壤底流的形成条件及其汇流过程与相互转换规律，径流过程的连续性、波动性等内在机制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种土壤径流观测小区构造，建造方便且对土体的扰动较小，不仅不会因隔墙不透水而造成壤中流混入表流的情况，还能对表流、表流所携带泥沙、壤中流、壤底流分类收集，提高测定水土流失量的准确性。
2、本专利技
3、一种土壤径流观测小区构造，包括呈斜坡状的观测单元，所述观测单元的上游可拆卸连接有伸到土壤内部的上隔板，所述观测单元的下端设置有过滤箱，所述过滤箱的后端从上往下依次设置有表流收水箱、壤中流收水箱、壤底流收水箱，所述表流收水箱、所述壤中流收水箱、所述壤底流收水箱的体积从上往下依次减小，所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱外壁前端的上方均沿其长度方向向内开设有进水口，所述过滤箱内于所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱的上方均设置有防渗板，每一防渗板与所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱外壁的前端之间均留有间隙；
4、所述过滤箱上端的后端下沉设置有内部中空的汇水管，所述汇水管外壁前端沿其长度方向向内开设有与之呈四分之一大小的槽口，所述槽口的下端与所述观测单元的下端齐平，所述汇水管的上端于所述槽口的位置可拆卸连接有与之配合的表流篦子，所述汇水管的左右两侧均设置有与之配合的挡片，所述汇水管内壁的后端沿其长度方向向内开设有若干呈等间距分布的固定孔，每一固定孔均连通有伸到所述表流收水箱内的导流管，每一导流管的上端均设置有与之连通的过滤网,所述表流收水箱、所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱外壁后端下方的一侧均向内开设有水位监测孔，所述观测单元上游于所述上隔板的左右两侧均设置有伸到其下游的侧隔板。
5、通过采用上述技术方案，使用时,先在观测单元下游向下挖一个基坑，然后将过滤箱放置在基坑的前端并将其固定，让过滤箱的前端与基坑的前端紧贴，再依次将壤底流收水箱、壤中流收水箱、表流收水箱至下而上安装在过滤箱的后端，并让壤中流收水箱及壤底流收水箱的进水口分别贴近对应的防渗板的下方，然后将汇水管安装在过滤箱上端的后方，并让槽口与观测单元的坡面齐平，然后让固定孔内的导流管都伸到表流收水箱内，再将表流篦子安装在槽口上，然后将表流收水箱、壤中流收水箱及壤底流收水箱上的水位监测孔堵上，然后填土将过滤箱、表流收水箱、壤中流收水箱及壤底流收水箱依次填埋固定；
6、然后将上隔板埋入观测单元上游的适当位置，将侧隔板埋在上隔板的左右两侧并让其能够伸到观测单元的下游，当下雨时，观测单元上由上隔板及侧隔板围成空间内的雨水对表层土壤进行冲刷侵蚀，随着雨水的渗入，雨水逐步进入壤中流层，壤底流层，其中表流顺着观测单元槽口上的表流篦子过滤进入汇水管内，植被凋落物等被表流篦子阻隔，表流所携带的泥沙则由挡片阻挡并沉淀在汇水管内，随着表流的逐渐增多，汇水管内的水量增加并由固定孔内的导流管将水体引流至表流收水箱内，而壤中流及壤底流在重力作用下继续下渗及顺坡下流并由过滤箱过滤泥沙后再通过进水口分别进入对应的壤中流收水箱及壤底流收水箱，最后将表流篦子取下将汇水管底部的泥沙收集，再通过表流、壤中流和壤底流的水位监测箱测定各自水位线，即可测得水土流失量，并能根据需要获取不同径流样品。
7、本专利技术的进一步设置为：所述上隔板总长为80cm，其中埋入所述观测单元60cm，伸出所述观测单元20cm，所述侧隔板沿所述观测单元的坡度设置且其高度为80cm，其中埋入所述观测单元60cm，伸出所述观测单元20cm。
8、通过采用上述技术方案：通过采用上述技术方案，可以防止0-30cm土层的壤中流和30-60cm土层的壤底流渗出观测单元。
9、本专利技术的进一步设置为：所述表流篦子的孔径为1cm。
10、本专利技术的进一步设置为：所述过滤箱包括前后两端均开孔的箱体、从前往后依次填充的碎石、石砾、粗砂、细沙的四个过滤区、设置于每一过滤区前端且均由透水工布及海绵垫层组成的过滤垫层。
11、通过采用上述技术方案，可以在不影响导流速度的同时还不易发生堵塞。
12、本专利技术的进一步设置为：所述碎石直径为2-5cm、所述石砾直径为1-2cm、所述粗砂直径为0.1-1cm、所述细沙直径＜0.1mm。
13、本专利技术的进一步设置为：所述壤中流收水箱对应防渗板与所述箱体内壁上端之间的距离为30cm，所述壤中流收水箱收集的是0-30cm土壤深度的径流，所述壤底流收水箱对应防渗板与所述箱体内壁上端之间的距离为60cm，所述壤底流收水箱收集的是30-60cm土壤深度的径流。
14、本专利技术的进一步设置为：每一防渗板与所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱的间隙之间均填充有海绵块。
15、通过采用上述技术方案，可以避免泥沙流进壤中流收水箱及壤底流收水箱，同时也能避免堵塞防渗板与壤中流收水箱及壤底流收水箱之间的间隙。
16、本专利技术的进一步设置为：所述表流收水箱、所述壤中流收水箱及所述壤底流收水箱于对应水位监测孔的位置均设置有与之连通且上端开口的水位监测箱，每一水位监测箱的上端均伸到所述表流收水箱的上端且与之位于同一水平高度，每一水位监测箱的开口端均可拆卸连接有与之配合的箱盖。
17、通过采用上述技术方案，不仅能方便观测人员通过浮力标尺读取浮出刻度，准确测定表流收水箱、壤中流收水箱及壤底流收水箱的收水量，还能通过水位监测箱配合使用抽水装置，获取各收水箱内径流样品。
18、本专利技术的进一步设置为：每一水位监测孔均连通有伸到对应水位监测箱内的连通管。
19、本专利技术的进一步设置为：所述表流收水箱、所述壤中流收水箱、所述壤底流收水箱均随所述观测单元向后倾斜1°。
20、通过采用上述技术方案，可以更加方便的将表流收水箱、壤中流收水箱、壤底流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种土壤径流观测小区构造，包括呈斜坡状的观测单元(1)，其特征在于：所述观测单元(1)的上游可拆卸连接有伸到土壤内部的上隔板(11)，所述观测单元(1)的下端设置有过滤箱(12)，所述过滤箱(12)的后端从上往下依次设置有表流收水箱(17)、壤中流收水箱(18)、壤底流收水箱(19)，所述表流收水箱(17)、所述壤中流收水箱(18)、所述壤底流收水箱(19)的体积从上往下依次减小，所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)外壁前端的上方均向内开设有进水口(2)，所述过滤箱(12)内于每一进水口(2)的上方均设置有防渗板(16)，每一防渗板(16)与所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)外壁的前端之间均留有间隙；
2.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述上隔板(11)总长为80cm，其中埋入所述观测单元(1)60cm，伸出所述观测单元(1)20cm，所述侧隔板(33)沿所述观测单元(1)的坡度设置且其高度为80cm，其中埋入所述观测单元(1)60cm，伸出所述观测单元(1)20cm。
3.根据权利要求1所述的
4.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述过滤箱(12)包括前后两端均开孔的箱体(13)、从前往后依次填充的碎石、石砾、粗砂、细沙的四个过滤区(14)、设置于每一过滤区(14)前端且均由透水工布及海绵垫层组成的过滤垫层(15)。
5.根据权利要求4所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述碎石的直径为2-5cm、所述石砾的直径为1-2cm、所述粗砂的直径为0.1-1cm、所述细沙的直径＜0.1mm。
6.根据权利要求4所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述壤中流收水箱(18)对应防渗板(16)与所述箱体(13)内壁上端之间的距离为30cm，所述壤中流收水箱(18)收集的是0-30cm土壤深度的径流，所述壤底流收水箱(19)对应防渗板(16)与所述箱体(13)内壁上端之间的距离为60cm，所述壤底流收水箱(19)收集的是30-60cm土壤深度的径流。
7.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：每一防渗板(16)与所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)的间隙之间均填充有海绵块(21)。
8.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述表流收水箱(17)、所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)于对应水位监测孔(22)的位置均设置有与之连通且上端开口的水位监测箱(31)，每一水位监测箱(31)的上端均伸到所述表流收水箱(17)的上端且与之位于同一水平高度，每一水位监测箱(31)的开口端均可拆卸连接有与之配合的箱盖(32)。
9.根据权利要求8所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：每一水位监测孔(22)均连通有伸到对应水位监测箱(31)内的连通管(3)。
10.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述表流收水箱(17)、所述壤中流收水箱(18)、所述壤底流收水箱(19)均随所述观测单元(1)坡度向后倾斜1°。
...【技术特征摘要】
1.一种土壤径流观测小区构造，包括呈斜坡状的观测单元(1)，其特征在于：所述观测单元(1)的上游可拆卸连接有伸到土壤内部的上隔板(11)，所述观测单元(1)的下端设置有过滤箱(12)，所述过滤箱(12)的后端从上往下依次设置有表流收水箱(17)、壤中流收水箱(18)、壤底流收水箱(19)，所述表流收水箱(17)、所述壤中流收水箱(18)、所述壤底流收水箱(19)的体积从上往下依次减小，所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)外壁前端的上方均向内开设有进水口(2)，所述过滤箱(12)内于每一进水口(2)的上方均设置有防渗板(16)，每一防渗板(16)与所述壤中流收水箱(18)及所述壤底流收水箱(19)外壁的前端之间均留有间隙；
2.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述上隔板(11)总长为80cm，其中埋入所述观测单元(1)60cm，伸出所述观测单元(1)20cm，所述侧隔板(33)沿所述观测单元(1)的坡度设置且其高度为80cm，其中埋入所述观测单元(1)60cm，伸出所述观测单元(1)20cm。
3.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述表流篦子(25)的孔径为1cm。
4.根据权利要求1所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征在于：所述过滤箱(12)包括前后两端均开孔的箱体(13)、从前往后依次填充的碎石、石砾、粗砂、细沙的四个过滤区(14)、设置于每一过滤区(14)前端且均由透水工布及海绵垫层组成的过滤垫层(15)。
5.根据权利要求4所述的一种土壤径流观测小区构造，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨源通，冼丽铧，曾曙才，张羊丽，吴嘉希，熊仁瑞，朱会军，罗志忠，肖琳，郭勤莉，冯邹娜，冯为迅，鲍利安，梁智淇，谢姗宴，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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