【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水土保持分类，具体涉及一种模拟施工现场风力侵蚀的方法及装置。
技术介绍
1、风力侵蚀是指在风力作用下，地表物质被侵蚀、磨蚀并被迁移离开原地的过程，其强度受风力强弱、地表状况、地表颗粒粒径组成与密度等诸多因素影响。土壤的风力侵蚀是一个全球性的环境问题，人类对于自然土壤风蚀和工程施工引发的土壤风蚀的防治工作早在19世纪初就己开始。
2、随着社会经济条件的发展与自然条件的变化，人类对风力侵蚀的防治策略研究和调整也随之改变。如何有效的量化风力侵蚀的程度是决定防治政策有效性的根本。
3、目前，风力侵蚀参数的监测工作主要由人工开展现场采集，首先根据多年平均的主导风向，在固定的方向收集风蚀过程中的沙石颗粒；之后等待一次完整的风力侵蚀过程，将采集的沙石颗粒样本，按照粒径大小，在实验室进行筛网过滤，测量不同粒径沙石的重量；最终得到一次风力侵蚀过程中对不同粒径沙石的侵蚀影响。例如中国技术专利cn219104682 u公开的一种风力侵蚀自动监测与测量装置。
4、但是现有集尘式监测装置计算风力侵蚀参数的评价方法主要存在以下问题：
5、1、构筑成本高，需要专门的区域及配套设施，对场地的基础要求高(土地平整且低人为扰动)；
6、2、现有方法主要通过人工测量并针对集尘器可收集的部分进行反演推算，测量误差、波动大，对于未收集的风蚀产物与通量无法监测；
7、3、当前方法监测风力侵蚀参数主要依靠自然环境变化，无法对未来多变气候条件进行模拟测试。
技术实
1、因此，本专利技术所要解决的是如何获得一种低成本、模拟多种环境下尽准确获取风力侵蚀参数监测方法的问题。
2、为此，本专利技术提供一种模拟施工现场风力侵蚀的方法，包括：
3、步骤1：利用具有一侧挡板可拆卸的底座采集拟研究河滨岸坡的0-5cm表层土壤样品；
4、步骤2：将带有可调节挡板的封罩与装有表层土的底座组合，形成气密空间；
5、步骤3：将可调速的鼓风机与封罩相连，保证接口处气密，风速调节到预设值，模拟研究点的常规风速；
6、步骤4：在封罩连接风机的对侧开口处安装颗粒捕集装置，接收风蚀产生的颗粒，完成风蚀量及粒径组成的测量。
7、此模拟施工现场风力侵蚀的方法，填补了现有风力侵蚀监测方法对风蚀产物收集不全导致的数据缺失，即现有风力侵蚀数据无法收集全部的风蚀产物，进而缺少了对风力侵蚀参数的监测，由于风蚀的类型与强度具有显著的时空变异的特点，因此本申请的风速(风机)及坡面迎风角(可调节挡板)可调的技术方案具有复原当前并模拟未来气候变化条件不同程度情境下风力侵蚀参数获取的技术效果。
8、可选地，风蚀量的计算公式为：
9、
10、式中e代表风蚀率，wc代表步骤4收集到的风蚀产生的颗粒重量，wi代表步骤1采集的表层土初始重量。
11、可选地，在所述步骤1中，采样时保持表层土结构完整。
12、可选地，在所述步骤2中，通过调整可调节挡板角度，以模拟水平风蚀场景中的岸坡坡度。
13、可选地，所述可调节挡板与所述封罩顶面之间靠近所述颗粒捕集装置侧的夹角等效于坡面的迎风角。
14、可选地，在所述步骤3中，通过调节鼓风机的风速，以模拟不同的风速条件下的风蚀情况。
15、通过在装置中增加风速及坡面迎风角的调节机构，实现对多种环境的模拟，提高了对未来多变气候下的预测精度。
16、可选地，所述封罩为透明材质。
17、一种模拟施工现场风力侵蚀的装置，采用上述所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，该装置包括：
18、底座，呈上端开口的盒装，所述底座周侧至少一侧为可拆卸；
19、封罩，呈下端开口的盒装，所述封罩盖设在所述底座上且与所述底座形成气密空间；
20、可调节挡板，与所述封罩顶端铰接且可相对所述封罩固定；
21、风机，与所述封罩周侧连接，以向所述气密空间内吹入气流；
22、颗粒捕集装置，与所述封罩连接且与所述气密空间连通，所述颗粒捕集装置处于所述风机相对一侧。
23、可选地，所述封罩为有机玻璃罩。
24、可选地，所述颗粒捕集装置由若干层无纺布叠加制成。
25、本专利技术提供的一种模拟施工现场风力侵蚀的方法及装置，具有如下优点：
26、1.本专利技术提供的一种模拟施工现场风力侵蚀的方法，包括以下步骤：
27、步骤1：利用具有一侧挡板可拆卸的底座采集拟研究河滨岸坡的0-5cm表层土壤样品；
28、步骤2：将带有可调节挡板的封罩与装有表层土的底座组合，形成气密空间；
29、步骤3：将可调速的鼓风机与封罩相连，保证接口处气密，风速调节到预设值，模拟研究点的常规风速；
30、步骤4：在封罩连接风机的对侧开口处安装颗粒捕集装置，接收风蚀产生的颗粒，完成风蚀量及粒径组成的测量。
31、此模拟施工现场风力侵蚀的方法，填补了现有风力侵蚀监测方法对风蚀产物收集不全导致的数据缺失，即现有风力侵蚀数据无法收集全部的风蚀产物，进而缺少了对风力侵蚀参数的监测，由于风蚀的类型与强度具有显著的时空变异的特点，因此本申请的风速(风机)及坡面迎风角(可调节挡板)可调的技术方案具有复原当前并模拟未来气候变化条件不同程度情境下风力侵蚀参数获取的技术效果。
32、2.本专利技术提供的一种模拟施工现场风力侵蚀的方法，通过调整可调节挡板角度，以模拟水平风蚀场景中的岸坡坡度，通过调节鼓风机的风速，以模拟不同的风速条件下的风蚀情况。
33、此模拟施工现场风力侵蚀的方法，通过在装置中增加风速及坡面迎风角的调节机构，实现对多种环境的模拟，提高了对未来多变气候下的预测精度。
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1.一种模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，风蚀量的计算公式为：
3.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，在所述步骤1中，采样时保持表层土结构完整。
4.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过调整可调节挡板(4)角度，以模拟水平风蚀场景中的岸坡坡度。
5.根据权利要求4所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，所述可调节挡板(4)与所述封罩(3)顶面之间靠近所述颗粒捕集装置(5)侧的夹角(6)等效于坡面的迎风角。
6.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，在所述步骤3中，通过调节鼓风机(1)的风速，以模拟不同的风速条件下的风蚀情况。
7.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，所述封罩(3)为透明材质。
8.一种模拟施工现场风力侵蚀的装置，采用权利要求1-7中任一项所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征
9.根据权利要求8所述的模拟施工现场风力侵蚀的装置，其特征在于，所述封罩(3)为有机玻璃罩。
10.根据权利要求8所述的模拟施工现场风力侵蚀的装置，其特征在于，所述颗粒捕集装置(5)由若干层无纺布叠加制成。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，风蚀量的计算公式为：
3.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，在所述步骤1中，采样时保持表层土结构完整。
4.根据权利要求1所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过调整可调节挡板(4)角度，以模拟水平风蚀场景中的岸坡坡度。
5.根据权利要求4所述的模拟施工现场风力侵蚀的方法，其特征在于，所述可调节挡板(4)与所述封罩(3)顶面之间靠近所述颗粒捕集装置(5)侧的夹角(6)等效于坡面的迎风角。
【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩然，李文忠，薛万来，李垒，李兆欣，金桂琴，叶芝菡，张耀方，刘可暄，李添雨，刘小丹，黄立莹，时晓宁，
申请(专利权)人：北京市水科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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