專利名稱：一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種原狀土壤抗沖性能試驗(yàn)裝置，主要用于測(cè)定原狀土抗沖性試 驗(yàn)，具體為一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
土壤抗沖性為土壤抵抗徑流的機(jī)械破壞和推動(dòng)下移的性能，它與土粒間和微結(jié)構(gòu) 間的膠結(jié)力和土壤結(jié)構(gòu)體間抵抗離散的能力關(guān)系密切，實(shí)質(zhì)上反應(yīng)了土壤抵抗徑流水力破 壞作用和搬運(yùn)的能力。土壤抗沖性的研究始于20世紀(jì)50年代，由朱顯謨?cè)菏刻岢?，他?據(jù)黃土區(qū)土壤侵蝕的特征，將土壤抵抗徑流破壞作用的能力區(qū)分為抗沖性和抗蝕性兩種性 能。目前土壤抗沖性的研究方法可歸結(jié)為以下幾種靜水崩解法、原狀土沖刷槽法、野外實(shí) 地放水沖刷法、徑流小區(qū)資料分析法及室內(nèi)人工模擬降雨和放水沖刷試驗(yàn)相結(jié)合的方法。 而原狀土沖刷槽法由于其測(cè)試方便、便于野外攜帶、用水量較少、不受交通地形等的限制， 且能較好的反映徑流的匯集條件和土樣受力的實(shí)際情況等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用較為廣泛的一 種方法。目前，研究較多的仍集中于黃土區(qū)，采用的是黃土大試塊沖刷儀。其它區(qū)域的研 究，仍參考用黃土大試塊沖刷儀。但土壤性狀間的差異，導(dǎo)致其測(cè)定過程中的有些環(huán)節(jié)難以 滿足如黃壤等粘性較強(qiáng)的土壤的測(cè)定，目前也沒有專門針對(duì)黃壤抗沖性的試驗(yàn)裝置。黃壤 在西南丘陵、山地廣泛分布，尤其是耕地的黃壤，質(zhì)地較為粘重。由于分布區(qū)域的降雨較多， 加上獨(dú)特的地形條件和人為活動(dòng)的影響，水土流失較為嚴(yán)重?？梢?，黃壤抗沖性研究非常必 要和迫切。但在應(yīng)用以往的沖刷儀進(jìn)行黃壤試驗(yàn)時(shí)，往往難以達(dá)到預(yù)期目的。目前國(guó)內(nèi)已 研發(fā)的相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備，主要存在以下幾個(gè)方面的問題(1)現(xiàn)有的設(shè)備難以滿足黃壤抗沖性的研究，無針對(duì)質(zhì)地較為粘重黃壤測(cè)定裝置。(2)沖刷槽內(nèi)的盛土裝置難以滿足質(zhì)地粘重的黃壤。(3)在試驗(yàn)過程控制和數(shù)據(jù)采集上，缺乏水層厚度及流速測(cè)定的設(shè)備。(4)以往設(shè)備數(shù)據(jù)采集費(fèi)時(shí)、費(fèi)工。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是針對(duì)以上技術(shù)問題，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè) 試數(shù)據(jù)精度高，具有一定自動(dòng)化程度的一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置，包括盛土裝置、支架和安裝在支架上的沖刷槽以 及向沖刷槽提供沖刷用水的供水裝置，沖刷槽通過水管連接供水裝置，沖刷槽與盛土裝置、 消力池、三角堰連接為一體，在沖刷槽的上部設(shè)置消力池和三角堰，在沖刷槽的底端配有盛 土裝置，盛土裝置與集流設(shè)施連接，流速測(cè)定儀與盛土裝置的頂部連接，流速測(cè)定儀與計(jì)算 機(jī)相連，探針均置于沖刷槽中間。支架上裝有坡度儀和調(diào)節(jié)閥一，坡度儀由帶有角度指示的半圓盤和用于讀數(shù)的鉛垂塊構(gòu)成，通過支架，可調(diào)節(jié)試驗(yàn)中的不同坡度。馬氏水箱通過水管向消力池排水，馬氏水箱安置在供水裝置支架的上面，在供水 裝置支架上設(shè)置調(diào)節(jié)閥二，在馬氏水箱的側(cè)面安置連通器，在馬氏水箱的底部設(shè)置水閥，馬 氏水箱和水閥的連接處設(shè)置水壓表，供水裝置采用可調(diào)節(jié)水頭的馬氏水箱，水頭的調(diào)節(jié)，可 通過水箱下的供水裝置支架完成，水箱側(cè)面連接有標(biāo)尺，用以觀測(cè)馬氏水箱的水位變化，水 箱底部留有出水口，并通過水閥控制，與水閥相連接處接有水壓表，再通過水管連接到?jīng)_刷 槽，用以量化出水流量。沖刷槽用鍍鋅薄鐵皮自制，每隔一定長(zhǎng)度在頂端布設(shè)有探針，用以量取水層厚度， 以便用于水力計(jì)算，在沖刷槽前端設(shè)有消力池和三角堰，消力池底板低于沖刷槽底部。在沖 刷槽底端，配有盛土裝置，原狀土體表層與沖刷槽底部齊平。采用一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置后的流速、流量等數(shù)據(jù)可自動(dòng)采集記錄；同時(shí) 還可采集到?jīng)_刷槽中水層厚度的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果表現(xiàn)在一、采用本實(shí)用新型中的裝置可以較好地實(shí)現(xiàn)質(zhì)地中較為粘重土體原狀土的采集 和抗沖性的試驗(yàn)研究，解決了難以用于現(xiàn)有設(shè)備測(cè)定的問題。二、綜合土壤抗沖性影響因素，可開展多條件下的試驗(yàn)研究。三、可對(duì)流量、流速、水層厚度數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行采集。四、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。

圖1為本實(shí)用新型中沖刷槽的結(jié)構(gòu)示意圖圖1為本實(shí)用新型中支架的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型中供水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖其中，1—盛土裝置、2——消力池、3——三角堰、4——探針、5——坡度儀、 6——流速測(cè)定儀、7——集流設(shè)施、8——調(diào)節(jié)閥一、9——供水裝置支架、10——馬氏水箱、 11——水閥、12——水壓表、13——連通器、14——調(diào)節(jié)閥二、15——沖刷槽、16——支架
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
和說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本 實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)和慣用手段作出的替換和變更，均包含在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。實(shí)施例用鍍鋅鐵皮自制的長(zhǎng)方形沖刷槽，置消力池、盛土裝置、三角堰為一體，盛土裝置 與集流設(shè)施連接，在馬氏水箱的側(cè)面安置連通器，在馬氏水箱的底部設(shè)置水閥，在馬氏水箱 和水閥的連接處設(shè)置水壓表，馬氏水箱可通過供水裝置支架調(diào)節(jié)高度，用以調(diào)控水頭；出口 處通過水壓表調(diào)控不同流量，通過輸水管道引水到?jīng)_刷槽的消力池中，在沖刷槽中部頂端 設(shè)有探針，用以測(cè)定沖刷槽中的水層厚度，為土壤抗沖性水力計(jì)算提供參數(shù)，在盛土裝置處與沖刷槽結(jié)合處，安裝有流速測(cè)定儀，并連接有計(jì)算機(jī)。沖刷槽底部，配置專門可調(diào)節(jié)坡度 的坡度儀和供水裝置支架，供水裝置支架上設(shè)有調(diào)節(jié)閥二，用以不同坡度下土壤抗沖性的 研究，采用改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)為(1)可以實(shí)現(xiàn)水量在0. 05L/min-3. OL/min范圍內(nèi)可控試驗(yàn)研究；(2)可以實(shí)現(xiàn)0-90°地表坡度范圍內(nèi)的土壤抗沖性的測(cè)定；(3)可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)地較為粘重、較大尺寸原狀土壤的采集與測(cè)定；(4)可以實(shí)現(xiàn)不同流量、不同坡度等條件下沖刷性的測(cè)定。
權(quán)利要求一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置，包括支架(16)和安裝在支架(16)上的沖刷槽(15)以及向沖刷槽(15)提供沖刷用水的供水裝置，其特征在于沖刷槽(15)通過水管連接供水裝置，沖刷槽(15)與盛土裝置(1)、消力池(2)、三角堰(3)連接為一體，在沖刷槽(15)的上部設(shè)置消力池(2)和三角堰(3)，在沖刷槽(15)的底端配有盛土裝置(1)，盛土裝置(1)與集流設(shè)施(7)連接，流速測(cè)定儀(6)與盛土裝置(1)的頂部連接，流速測(cè)定儀(6)與計(jì)算機(jī)相連，探針(4)均置于沖刷槽(15)中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的支架 (16)上裝有坡度儀(5)和調(diào)節(jié)閥一(8)，坡度儀(5)由帶有角度指示的半圓盤和用于讀數(shù) 的鉛垂塊構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的馬氏水 箱(10)通過水管向消力池(2)排水，馬氏水箱(10)安置在供水裝置支架(9)的上面，在供 水裝置支架(9)上設(shè)置調(diào)節(jié)閥二(14)，在馬氏水箱(10)的側(cè)面安置連通器(13)，在馬氏水 箱(10)的底部設(shè)置水閥(11)，馬氏水箱(10)和水閥(11)的連接處設(shè)置水壓表(12)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種原狀土壤抗沖性能試驗(yàn)裝置，主要用于測(cè)定原狀土抗沖性試驗(yàn)，具體為一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置。一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置，包括支架(16)和安裝在支架(16)上的沖刷槽(15)以及向沖刷槽(15)提供沖刷用水的供水裝置，其特征在于沖刷槽(15)通過水管連接供水裝置，沖刷槽(15)與盛土裝置(1)、消力池(2)、三角堰(3)連接為一體，在沖刷槽(15)的上部設(shè)置消力池(2)和三角堰(3)，在沖刷槽(15)的底端配有盛土裝置(1)，盛土裝置(1)與集流設(shè)施(7)連接等。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)試數(shù)據(jù)精度高，具有一定自動(dòng)化程度的一種改進(jìn)的土壤沖刷試驗(yàn)裝置。
文檔編號(hào)G01N33/24GK201697911SQ20102012422
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者何淑勤, 余海英, 張錫洲, 李廷軒, 楊玉梅, 王永東, 鄭子成 申請(qǐng)人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)