[发明专利]一种水土流失测试系统及方法

说明书

本发明提供一种水土流失测试系统，其包括水槽、输沙设备、搅拌设备、坡度调节机构、第一水池以及第二水池，坡度调节机构设置在水槽的底部，其配置用于调节水槽的坡度；第一水池设置在水槽出水口的下方，第二水池设置在第一水池的附近并通过连通管与第一水池连接，水槽的上方设置搅拌设备，水槽连接有进水管，进水管的另一端连接第二水池，第二水池内部设置有浑水泵，浑水泵设置有用于调节水流流量的流量调节阀。该系统结构简单，占地面积小，其能够为分析坡面流水流挟沙力和泥沙沉积提供条件，深入分析不同条件下的坡面流水流挟沙力以及泥沙沉积过程，为深入理解土壤侵蚀过程提供试验条件。

技术领域

本发明涉及水土流失领域，具体地涉及一种水土流失测试系统及方法。

背景技术

坡面土壤侵蚀是面源污染的主要来源。土壤侵蚀过程研究可为土壤侵蚀模型发展提供关键技术和水土流失治理提供重要依据。水槽试验是坡面水土流失规律研究的一个重要手段。已有的水槽试验供沙多采用水槽上方漏斗供沙，该供沙方式输沙不仅费力、稳定性差，同时也存在安全隐患。因此改变水槽的供沙方式对于保证试验安全和稳定供沙有重要意义。为此，研发了基于地面输沙的输沙设备，并与水槽有效结合，提高了水槽试验的安全系数，同时也为稳定供沙提供了保障。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种水土流失实验用测试系统及方法，其结构简单，占地面积小，其能够为土壤侵蚀输沙和泥沙沉积试验提供条件深入探讨土壤侵蚀过程的基本规律，为土壤侵蚀模型研发和水土流失治理提供服务。

具体地，本发明提供一种水土流失实验测试系统，其包括水槽、输沙设备、搅拌设备、坡度调节机构、第一水池以及第二水池，所述坡度调节机构设置在所述水槽的底部，其配置用于调节所述水槽的坡度；

所述第一水池设置在所述水槽的出水口的下方，所述第二水池设置在所述第一水池的附近并通过连通管与所述第一水池连接，

所述水槽的上方设置所述搅拌设备，所述水槽连接有进水管，所述进水管的另一端连接第二水池，所述第二水池内部合适位置设置有浑水泵，所述浑水泵设置有用于调节水流流量的流量调节阀，

所述水槽的底部设置有野外地表粗糙模拟层，所述水槽的出口处设置有用于采集浑水样V型开口，所述水槽的顶端设置有第三水池，所述第三水池连接所述进水管，

所述搅拌设备设置在所述第三水池内部，所述搅拌设备包括控制面板、底座以及搅拌轴，所述搅拌轴的端部设置有多个螺旋状叶片，所述控制面板上设置有用于调节搅拌设备速率的档位调节开关，

所述坡度调节机构包括升降机构、定滑轮和链条，所述链条设置在所述水槽的底部并穿过所述定滑轮连接所述升降机构，

所述输沙设备包括输沙料斗、电机、控制器以及输沙管道，所述输沙管道的第一端连接所述输沙料斗，所述输沙管道的第二端设置在所述第三水池上方，所述输沙管道的第二端设置有大小可调的开口，所述电机设置在所述输沙管道的顶部并通过电线与所述控制器连接并受控于所述控制器，所述控制器能够调节所述电机的频率从而调节输沙设备的输沙率，所述输沙管道的内部设置有螺旋状叶片。

优选地，所述螺旋状叶片在所述输沙管道内部交错设置。

优选地，所述输沙管道的第二端距离地面的高度通过液压式千斤顶进行控制。

优选地，所述输沙料斗为漏斗状，所述输沙料斗的底部连接所述输沙管道的第一端，所述输沙料斗通过管路连接沙池，所述输沙料斗内部设置有泵送装置，所述泵送装置与所述控制器借助于数据线连接，所述开口设置在所述输沙料斗的底部。

优选地，所述大小可调的开口包括多个能旋转的叶片以及叶片旋转驱动机构，所述叶片能够在叶片旋转驱动机构的作用下旋转以形成开口并根据旋转角度调节开口的大小，所述叶片旋转驱动机构与所述控制器通讯连接并受控于所述控制器。