[发明专利]一种洼地水土流失监测系统及其使用方法

权利要求书

1.一种洼地水土流失监测系统，其特征在于，包括土壤水分监测系统、降水监测系统、植被土壤观测系统；所述土壤水分检测系统包含土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器、地表径流和流沙检测系统；所述地表径流和流沙检测系统包括由人工修建的三角堰和沉沙池，所述三角堰中安装有水流测量全自动检测仪器；所述植被土壤观测系统为人工观测，用于巡查记录植被种类、植被覆盖量、土壤裸露比例、地表风化程度数据。

2.根据权利要求1所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述三角堰和沉沙池修建在落水洞旁。

3.根据权利要求1所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述降水监测系统为全自动气象站和雨量设施中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述水流测量全自动检测仪器为水位全自动检测仪器、流量全自动检测仪器中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述三角堰为矩形堰、圆形堰中任意一种。

6.根据权利要求3所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述雨量设施为雨量筒、虹吸式雨量计中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，所述降水监测系统还包括校正雨量筒。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，使用方法包括：

1)根据洼地周边坡长情况，在山峰顶部到洼地落水洞之间，每一个坡上布设3-5套土壤水分检测系统中的土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器；

2)根据洼地面积大小布设仪器，在面积小于3km²的洼地选择2-3条山顶到落水洞坡线布设土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器；在面积3-5km²的洼地选择4-5条山顶到落水洞坡线布设土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器；在面积超过5km²的洼地选择6条以上山顶到落水洞坡线布设土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器；每条坡线布设土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器各1-3个；

3)根据山顶到落水洞之间高度差、植被类型、坡度变化情况确定土壤含水量传感器、地表土壤植被蒸渗传感器的具体安装位置；

4)土壤水分检测系统安装完成后，定时记录土壤含水量、地表蒸发量、土壤下渗量；

5)在洼地内部安装降水监测系统；

6)在洼地内部没有常年水流或者季节性水流的情况下，在落水洞周边修建三角堰、沉砂池，把降雨时产生的地表径流引入沉砂池和三角堰，用于计算径流量和泥沙量；

7)在洼地有常年水流或者季节性河流的情况下，除在落水洞口附近修建三角堰、沉砂池外，在河流上游根据流经周边坡度或者土地利用类型，增加沉砂池数量；

8)在三角堰中安装水流测量全自动检测仪器，记录水流变化情况；

9)根据历史地表径流情况，径流较小的地方三角堰设计成矩形堰，径流较大的地方三角堰设计成圆形堰；

10)采用观测人员巡查记录植被种类、植被覆盖量、土壤裸露比例、地表风化程度数据。

9.一种如权利要求1-7任一项所述的洼地水土流失监测系统，其特征在于，系统测量数据的处理基本模型为：降雨量-截留量-蒸发量＝地表径流+下渗量；洼地中，地表径流+下渗量＝地下漏失水量；落水洞口泥沙+加上洼地坡面裂隙漏失泥沙＝地下漏失泥沙；地下漏失泥沙+地下漏失水量＝地下漏失量。