[发明专利]一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法

说明书

本发明涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子系统、样品存储子系统、控制子系统、电源子系统，清理子系统以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的取样环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。本发明通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时按设定间隔或随机选择抽取取样桶进行储存，以便之后的研究，整个过程实现完全无人化的自动取样和自动抽样，实现对小区径流泥沙过程的完全自动化取样和存储样品，大大减少了人员野外工作量，节约了人力和实验成本。

技术领域

本发明涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法，是一种水文实验系统方法，是一种应用于水土保持监测小区径流的系统和方法。

背景技术

建立水土保持监测小区，开展指定地点水土流失监测是开展水土保持研究、水土流失治理，以及生产建设项目水土流失防治等主要手段。标准监测小区的水平投影尺寸一般为长20m宽5m，在下游中间部位设出水口。其径流泥沙过程监测主要采用等量分流原理进行基于次降雨过程的监测。即在小区的出水口位置布设承接池或承接桶，在承接池外侧统一水平高度设多个相同的出水口，然后接取其中一个出水口的径流泥沙。待一次径流泥沙过程结束后，采用人工测量的方式获取单个出水口的径流量和泥沙量，然后乘以出水口个数并加上承接池内的水量和泥沙，即为本次降雨过程的产流量和侵蚀产沙量。

上述方式在应用中存在着如下问题：（1）水土保持监测小区为避免人工干扰，一般建设在偏远和交通不便的位置，完成一次监测后，难以清理泥沙为下一次侵蚀产沙过程监测做准备。（2）只能进行总的产水、产沙监测，难以实现产水、产沙过程监测，为了获取水沙过程，需要专人值守，然而由于降雨和产流的不确定性，往往难以获得产流产沙过程监测机会，并获取数据。（3）获取的径流、泥沙数据往往不准确，参考作用有限。主要是因为受降雨强度变化，以及监测小区出水口位置、承接池位置等的影响，监测小区出流过程大小变化时承接池内的水位条件、泥沙沉积条件等均会发生变化，造成出水口的出流过程和含沙量过程存在较大差异，使得降雨产流过程越长则单个出水口的径流量和泥沙量的代表性越差。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法。所述的系统和方法能够实现水体保持径流小区的自动化自动连续取样、自动化清理和维护，对样品进行自动化保存，实现自动化的监测。

本发明的目的是这样实现的：一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子系统、样品存储子系统、控制子系统、电源子系统，清理子系统以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与取样环形履带连接；所述的取样子系统还设有与小区径流出水口管道连接的取样口，所述的取样口对准一个取样桶的上口并设有水位计，所述的水位计与控制子系统电连接，所述的控制子系统与带动取样环形履带运行的电机连接，所述的控制子系统中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述的样品存储子系统为设有蛇形轨道的样品存储区，所述的蛇形轨道起点设在一个取样桶的停止位上，所述的蛇形轨道起点设有环形存储履带。

进一步的，所述的取样筒为上部为倒圆台，下部为圆柱形，底部设有活门，圆柱部分设有至少两个卡固环。

进一步的，所述的取样筒的圆台部分设有与轨道相配合的凹弧形卡固槽。

进一步的，所述的电源子系统包括，蓄电池，所述的蓄电池与太阳能电池板连接。

进一步的，所述的清理子系统包括：设置在一个取样筒停止位上的可开合震动环和自动冲洗器。

进一步的，所述的自动清洗器包括：设置在所述箱体顶部的集水盘，所述的集水盘与带有过滤器的储水箱管道连接，所述的储水箱与冲洗泵管道连接，所述的冲洗泵与能够自动伸缩的喷头连接，所述集水盘中设有纵横排列的隔板。