[发明专利]一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置

说明书

本发明公开了一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置，包括地表径流和壤中流分开监测的试验小区、地表径流收集装置、分层壤中流收集装置，其特征在于：地表径流和壤中流分开监测的试验小区通过导流管分别连接地表径流收集装置和分层壤中流收集装置。本发明的有益效果是：将地表径流、不同层次壤中流分开导出，不仅仅能够无误差的汇集和导出地表径流，同时能够解决原来无法准确导出壤中流的困难，且准确汇集各层的壤中流；地表径流收集装置采用二级分流，可以收集到是水池体积几十倍的地表径流；分层壤中流收集装置通过采用三角堰口原理可以连续不断的监测分层壤中流。

技术领域

本发明涉及一种收集监测试验装置，属于水土保持领域，具体为一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置。

背景技术

径流是大气降水形成的，并通过流域内不同路径进入河流、湖泊或海洋的水流。径流按形成及流经路径可分为壤中流、壤中流和地下水流。其中传统水土保持工作中，注重地表径流的收集，用于监测水土流失状况。但缺乏对壤中流的收集，尤其是分层壤中流的收集。降雨形成的下渗水流在土壤层次不连续界面上受阻积蓄，形成暂时饱和带，形成壤中流。在土壤有分层结构，且下层土壤的下渗能力小于上层土壤时，下渗水流在界面上受阻积蓄，形成饱和带和侧向水力坡度，容易产生分层壤中流。壤中流是一种多孔介质中的水流运动。壤中流不仅是水土流失中径流损失重要组成部分，而且污染物输移的重要载体。因此，野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置对于地表径流和壤中流研究具有重要意义。

目前市面上没有一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置。

过去的地表径流和壤中流汇集装置存在以下缺陷，1.传统装置注重地表径流监测忽略壤中流监测；2.现在地表径流和壤中流监测装置，建有围埂，但是没有建立底板，没有形成密闭环境，导致装置内外壤中流混合，壤中流有误差；3.现在地表径流和壤中流监测装置没有考虑土体发育层和壤中流分层出流；4.现有地表径流和壤中流装置未考虑分层壤中流过滤汇集装置，导致壤中流出流慢，并且容易导致土体水位上升，形成过饱和层；5.传统小区围埂，为砖砌体平顶结构，宽度为15cm，围埂上降落的雨水会溅入试验小区中使地表径流增加；

专利号CN208568766U中，描述了类似装置，其装置能收集地表径流；但其并没有壤中流分层过滤汇集装置，无法收集到分层壤中流；其围埂采用混凝土一次浇筑而成，围埂过厚，与降雨接触面积大，无法避免降雨从围埂上滴溅进入试验小区，带来误差；不具有完善的地表径流和壤中流收集装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置，该收集监测装置不仅仅能够准确的汇集地表径流也能够分层汇集壤中流，不易产生汇集误差，且不需要采用巨型的集流池，极大的节约成本，且能够完整的收集全部的地表径流和壤中流。

本发明采用的技术方案如下：一种野外自然坡地地表径流和壤中流监测装置，包括地表径流和壤中流分开监测的试验小区、地表径流和分层壤中流收集装置，其特征在于：地表径流和壤中流分开监测的试验小区通过导流管分别连接地表径流和分层壤中流收集装置；试验小区汇集后通过导流管分别连接导入地表径流和分层壤中流收集装置中进行监测；

地表径流和壤中流分开监测的试验小区包括围埂、挡土墙和地下的底板，围埂、挡土墙和地下的底板将试验小区土壤围挡起来，试验小区的左右二端、顶端设置围埂，下端设置挡土墙，底板位于试验小区土壤最底层；

其中地表径流和壤中流分开监测的试验小区下端的挡土墙顶端设置有地表径流集流槽，在试验小区的土壤以下，在底板以上内置有地下分层壤中流汇集装置；

进一步的，其中试验小区和试验小区及与外围其它区域之间设置隔离带，隔离带低于试验小区围埂30cm，种植低矮匍匐茎的草，试验小区地表为斜坡；

所述围埂采用混凝土制成，围埂内壁涂上一层防水材料，围埂最顶部倾斜结构。围埂顶部10cm作成坡比为1:1的倾斜结构，内高外低，使滴落到围埂上的雨水流向外部，减少了径流监测的误差。