[实用新型]野外用全方位沙粒跃移梯度观测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种野外用全方位沙粒跃移梯度观测仪。

背景技术

我国沙漠及沙漠化土地占国土面积的1/6左右。沙漠及沙漠化土地及其派生的环境问题，严重影响了国民经济的发展。在对沙漠及沙漠化问题进行研究时，风沙流的测定是其中的一个重要环节，但在野外环境中，由于风向的脉动及地形的影响，风沙流具有脉动的特点，为此，必须要求有能够同时观测不同方向不同高度上的集沙仪，收集不同方向不同高度上的输沙量，以便进行风沙流及防沙工程的研究及计算。

发明内容

鉴于上述，本新型专利的目的在于提供一种野外用全方位沙粒跃移梯度观测仪。全方位沙粒跃移梯度观测仪能够同时采集不同方位不同高度上的输沙量，并收集在盛沙盒，通过理论计算可以得到跃移沙粒随高度的变化特征及跃移沙粒的空间变异性，。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种野外用全方位沙粒跃移梯度观测仪，是由圆形托盘、集沙盒、排气孔、阻力板、挡板、梯形盛沙盒、梯形降速腔、支座组成。由扇形集沙盒沿圆周紧密排列在托盘上，集沙盒上部为排气孔和梯形集沙盒，中部为降速腔，下部为顶部开口的梯形体盛沙盒，梯形降速腔下底布有粗不锈钢网，上部有阻力板和细不锈钢网排气孔；将托盘固定在支架的不同高度上，支架由固定线固定于地面。

本实用新型专利的优点及有益效果是：

1、本实用新型依据野外多年的观测经验为基础研制出全方位沙粒跃移梯度观测仪。改变以往在进行风沙流观测时，多用1个方位的集沙仪，但在野外环境中，由于风向及地形的影响，风沙流具有脉动的特点，这就造成单路集沙仪观测结果的误差，不能真实反映地区的风沙流特征及输沙量。

2、本实用新型依据实验室的研究结果。沙粒在近地层运动时，主要以跃移的方式进行输送，其占总输沙量的90％以上，已有研究表明，跃移沙粒的跃移高度可达200cm以上，但目前所用的观测仪器多为100cm。

3、本实用新型在集沙盒安装了挡风板，从而降低了气流携带的沙粒物质，空气则通过排气孔排出，沙粒物质降落在盛沙盒，提高测量精确度。

4、本实用新型直接固定在铁杆上，将托盘安装在支座的不同高度，同时可以采集不同方向的沙粒物质，降低观测误差。

5、本实用新型盛沙盒容量较大，可进行长时间的观测，降低工作人员的劳动强度。

6、本实用新型结构简单，携带方便，便于野外长期监测实验。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为托盘及集沙盒放大俯视图，其中：图2a为图2集沙盒俯视图；图2b为图2气流流动、沙粒沉降正视图；图2c为图2盛沙盒6和降速腔侧视图。

具体实施方式

如图1所示，一种野外用全方位沙粒跃移梯度观测仪，是由圆形托盘1、集沙盒2、排气孔3、阻力板4、挡板5、梯形盛沙盒6、梯形降速腔7和支座8组成。由16个扇形集沙盒2沿圆周紧密排列在托盘1上，集沙盒2上部为排气孔3和梯形集沙盒，中部为降速腔7，下部为顶部开口的梯形体盛沙盒6。梯形降速腔7下底为空隙度为20目不锈钢网，上部由阻力板4和空隙度为180目的不锈钢网排气孔3；将托盘1固定在支架8的不同高度上；支架8由固定线9固定于地面，构成梯度观测仪。

在测量时，先将支架埋入沙地，当风沙流来临时，沙粒物质进入集沙盒2，含有沙粒的气流在降速腔7降速，沙粒物质降落在盛沙盒6，气流从排气孔3排出。试验完毕后，取下集沙盒2，卸下盛沙盒6，将沙子倒出称重计量。用采集的不同方位不同高度的输沙量，通过理论计算可以得到沙粒的跃移通量特征和沙粒的空间变异性，为研究一定风速条件下风沙运动的特征提供可靠的试验数据。

风沙流在输送过程中，跃移沙粒占总输沙量的90％以上，同时，由于风向脉动及地形起伏的影响，风沙流运动过程并不是单向运动，而是在一定范围内脉动，所以有必要对不同方向上不同高度的风沙流进行精确测定。以往对近地层50cm范围内的风沙流特征研究较多，但主要是观测某一方向的输沙量，这就造成观测结果的误差，对较高范围内的风沙流特征研究较少，这主要是受观测技术的限制。沙粒物质可以跃移到地面200cm的高度，沙粒物质在不同高度输送时，其空气动力学特征及沙粒粒度特征不同。为此，有必要设计出能够观测200cm范围内的集沙仪。