[发明专利]一种水土保持试验系统及方法

说明书

本发明公开了一种水土保持试验系统及方法，涉及水土保持技术领域，该系统包括用于盛装试验土壤的钢槽，用于调整钢槽倾斜坡度的坡度调整装置，用于进行降雨的降雨控制系统，设置于钢槽上方各方位的数台摄像机以及3D max图像处理软件。本发明采用3Dmax技术有效的减少了数据采集以及后期烘干试验所需要人力物力成本，提高了数据的精确程度，大幅度提高了监测工作的自动化程度。本发明用均匀设计的方案对如气象条件、土壤条件以及植被条件等环境条件下影响输沙模数的因素分别进行处理，选出了用于开展水土保持试验的试验参数，有效了减少试验次数。

技术领域

本发明涉及水土保持技术领域，具体涉及一种水土保持试验系统及方法。

背景技术

在降雨作用下，坡面上被侵蚀的表层土壤随坡面径流进入江河，并向河口方向运动，从而形成了百万计平方公里的水蚀面积和数条多沙河流。输沙模数是表示流域侵蚀产沙强度的指标之一，是水文测验、水土保持监测中必须测定的重要参数，更是衡量水土流失程度的重要指标，是研究流域侵蚀产沙规律，进行水土保持规划、水利工程设计等的最基本依据。输沙模数受流域内地貌、地面组成物质、气候、植被覆盖度以及人类活动等多重因素的影响。

但目前对土壤侵蚀过程中输沙模数的研究较少，采用传统烘干法测量输沙模数，传统烘干法的测量方法为人工取样的过滤烘干法，从取样到烘干计算往往需要数十小时，该方法不仅操作繁琐而且耗时费力。

发明内容

本发明实施例提供一种水土保持试验系统及方法，以解决目前输沙模数测量方式耗时耗力，工作量较大的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种水土保持试验系统，所述系统包括：

用于盛装试验土壤的钢槽，所述试验土壤上种植有植被；

用于调整所述钢槽倾斜坡度的坡度调整装置，所述坡度调整装置设置于所述钢槽的下方；

用于进行降雨的降雨控制系统，种植植被后的所述钢槽置于所述降雨控制系统下；

设置于所述钢槽上方各方位的数台摄像机，所述摄像机用于对经所述降雨控制系统降雨前后所述钢槽内的土壤地表图像进行采集；以及

3D max图像处理软件，所述3D max图像处理软件用于对数台所述摄像机采集的降雨前后所述钢槽内的土壤地表图像进行建模，并求出经雨水冲刷侵蚀后产生的沟壑区域内的输沙模数。

基于同一发明构思，本发明实施例公开了一种水土保持试验方法，所述方法包括：

根据试验需求，确定不同环境条件下影响输沙模数的因素以及每个因素对应的水平，其中，所述环境条件包括气象条件、土壤条件或植被条件；

根据不同环境条件下影响输沙模数的因素以及每个因素对应的水平，生成所述环境条件下的均匀设计表；其中，所述环境条件下的均匀设计表包括：气象条件下的均匀设计表、土壤条件下的均匀设计表或植被条件下的均匀设计表；

在所述气象条件、所述土壤条件和所述植被条件中任意两个环境条件下影响输沙模数的因素以及每个因素对应的水平固定时，根据所述气象条件、所述土壤条件和所述植被条件中剩余一个环境条件下的均匀设计表及其使用表，确定开展水土保持试验的试验参数；

利用如权利要求1所述的水土保持试验系统对所述试验参数中的每一试验组进行试验，以求出经雨水冲刷侵蚀后产生的沟壑区域内的输沙模数。

进一步的，所述气象条件下影响输沙模数的因素包括雨滴直径、雨型和风速；

其中，所述雨滴直径对应的水平包括0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm以及3mm；

所述雨型对应的水平包括小雨、中雨以及大雨；