[发明专利]一种应用于径流小区水沙自动化观测设备

说明书

本发明公开了一种应用于径流小区水沙自动化观测设备，包括集流桶、集流槽和水沙自动化观测方法，所述集流桶的内部安装有称重传感器、温度传感器和水位传感器，所述集流桶与集流槽之间安装有进水电磁阀，所述集流桶的底部安装有出水电磁阀，所述集流桶顶部设有进流口，所述集流桶底部设有出流口，所述集流桶上部成圆柱体设置，下部呈锥形设计。本发明，通过对径流小区产流产沙进行精确的监测，水沙测、排同步进行，利用水位传感器的变化对产生的径流进行动态监测，即在一定的时间内汇集水量来计算流量，解决了传统的泥沙监测将泥沙全部或按比例收集起来，等降雨停止后进行测定，导致由于沉淀等因素所造成较大的误差。

技术领域

本发明涉及水沙观测技术领域，尤其涉及一种应用于径流小区水沙自动化观测设备。

背景技术

水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作，所谓水土保持监测工作，是指在进行水土保持运行过程中，按照监测工作的实际要求，对水土保持监测所涉及的各个项目指标进行严格控制，保证水土保持监测在运行过程中，真实有效的反映出水土环境的状态，为水土环境保持提供相应的技术支持，水土流失监测点的观测和试验设施是采集水土流失数据的基础设施，是全国水土保持监测网络数据的来源和起点，水土保持监测数据是对监测区域水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治效果科学评估的基础和依据。

目前，全国水土保持监测网络中泥沙观测大多为人工取样烘干观测，大多数监测点观测自动化程度低、工作量大，人为误差大，部分监测点引入红外线感应泥沙观测、测流堰流量自动观测等自动观测设备，但存在不成熟不稳定等问题，自动监测设备误差校核与控制体系尚未建立，长期以来，常用的水蚀监测方法为径流小区法，这也是较为科学的监测方法。径流小区是对坡地水土流失规律和小流域水土流失规律进行定量研究的一种测验设施，一般由边埂与边埂围成的小区、集流槽、径流和泥沙集蓄设备、保护带及排水系统组成，我国土壤侵蚀研究中的标准小区应选定5°或15°坡度、20m坡长、5m宽的清耕休闲地。传统的径流小区法在监测水土流失量的操作过程中，流程一般为：收集→采样→分析→得出结果。收集：在降雨过程中，收集20×5m的坡面产流，通过急流槽汇入蓄水池，取样：一场降雨结束后，工作人员通过搅动池中收集的泥水(由于大颗粒泥沙容易沉淀)，搅动均匀后取样，取样结束后还要清理池中泥沙，分析：将取回样品进行烘干，测定样品泥沙含量；最后利用样品测得数据换算出整个径流小区的产流产沙量。因此，采样的精度直接决定着监测的结果。而砾石和砂粒的大量存在使得泥沙不易被搅动，并且它们沉降速度极快，用传统搅拌采样的方法无法取得具有代表性的泥沙样品，采样结果往往不能得到相应比例的粗颗粒部分，使得含沙量结果大大偏低，甚至误差率高达90％，后期提出分层取样的采样方法，分层采样提高了实验精度，但是其方法程序复杂，过程耗时长，同时需要较多人力，因此不便于操作，在实际监测工作中难以推广，但在径流小区产流产沙的观测中，由于难以找到更精确、更智能、更自动化的方法，目前全国各地绝大部分径流小区数据采集仍然采用传统方法，传统方法现场只有部分自计记录仪，只能实现径流池水量的数据采集，而泥沙部分都需要取样分析，在我国水土保持监测工作中，技术水平的不足、人工费用增加、基层工作人员专业水平不一等问题严重制约着水土保持监测的发展，随着科学技术的日益发展，在大力倡导生态文明建设的今天，对于水土保持监测的准确性、自动化程度、指标集约管理等方面的要求越来越高，水土保持监测自动化设备的研发，将大大提高监测的准确性、便捷性，基于上述精确性、智能性等方面的不足，为此，提出了一种应用于径流小区水沙自动化观测设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中水沙测量精确性以及智能化低下的缺点，而提出的一种应用于径流小区水沙自动化观测设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种应用于径流小区水沙自动化观测设备，包括集流桶、集流槽和水沙自动化观测方法，所述集流桶的内部安装有称重传感器、温度传感器和水位传感器，所述集流桶与集流槽之间安装有进水电磁阀，所述集流桶的底部安装有出水电磁阀。