专利名称：：一种水土流失测控装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及到一种水土流失测控装置，尤其是一种应用于测量坡面细沟侵蚀量的测控装置。
背景技术：
：土壤侵蚀已成为全球性的主要生态环境问题之一。土壤侵蚀强度是反映地面土壤流失和生态环境态势的重要指标，是土壤侵蚀学研究的核心内容。高速公路、铁路修完后，经常要作大规模的护坡防范工程。不同山区、坡地的水土流失情况也不同，如果水土流失不是很严重的区域就不必下大功夫防范，而水土流失比较严重的区域就要通过工程或生物措施加以防范。在水土保持、林业生态环境的建设中，首要的工作就是要进行水土流失的监控，为区域生态系统提供水土流失定量监控数据，对区域水土流失趋势进行预测，因而如果能在降雨前后知道某一地区水土流失的状况，就可以有针对性的治理和防护。目前，常用的测量坡面土壤侵蚀量的方法有传统测量法和先进仪器测量法两种，传统的测量方法主要有径流小区观测法、直接丈量法、航空摄影法、地球化学方法、水文学方法、遥感研究法等。径流小区观测法主要用于研究自然和人为因素影响下坡面的土壤侵蚀规律或水土保持效益的监测，是早期定量研究土壤侵蚀规律的一种方法，至今仍被广泛采用。其缺陷在于投入的财力、人力大，有限的试验小区获得的数据往往不能代表大范围空间的实际情况。直接丈量法主要分为插钎法、标桩法、侵蚀沟测量法等，这些方法是直接测量土壤侵蚀的厚度或体积来求算土壤侵蚀量，具有实测的灵活性和省钱省力的优点，理论上也较为成熟；但它受人为因素影响较大，与实际结果有较大偏差。航空摄影法是利用小型飞机，在一定的时间间隔内进行两次摄影，再利用仪器在室内对两套照片进行高程测量，求取土壤侵蚀量此方法在技术上较成熟；缺点是研究精度和作业面积有限，研究周期也较长，且投入的成本也大。地球化学方法该方法主要包括稀土元素(REE)示踪法、放射性核素法、矿物分析法等该方法操作过程复杂、花费高、技术不易掌握。水文学方法是直接利用水文站的泥沙测验资料代表断面控制以上集水区的土壤侵蚀量，由于目前水文测量技术的不完善，往往漏测了通过断面的推移质泥沙，所以求得的往往是相对侵蚀量；同时，一个流域内排泄的总沉积物的特征组分可能发生在短暂的洪水事件中，因此准确估计沉积物的排泄量，需要长期的沉积物流量测定。遥感研究法利用遥感数据光谱特征，对地表植被盖度、地形地貌、土壤、地球化学异常等信息进行提取、分析与处理该方法具有信息量大、覆盖面广、数据更新快等特征，其缺陷在于，投入的成本较高，操作过程复杂，技术也不易掌握。先进仪器测量法主要有稀土元素示踪法、放射性核素示踪法、三维激光地形扫描和航空摄影技术等。与传统测量法相比较而言，先进仪器测量法不仅能较为精确地测量土壤侵蚀的空间变化，而且能根据实际需求作出坡面侵蚀量分布图(如三维激光地形扫描技术)，较为直观地反映出侵蚀的变化特征。这些技术与方法的产生，对于提高人们对坡面土壤侵蚀规律的认识起到了重要的作用。但另一方面，这些技术与装置还存在着操作过程复杂、花费高、技术不易掌握等缺陷，尤其是示踪法，无论是其操作过程还是土壤样品的制备、分析等均需要投入高昂的费用，并且研究周期长，给试验分析工作带来很多不便。综上而言，这些检测装置或方法难以普遍在基层推广应用，而传统的研究方法(如填土法和量侵蚀沟法)尽管在试验过程和数据分析方面易于掌握，但由于受人为因素和其他一些不确定因素的影响，其分析结果往往与实际有较大偏差。可见，寻求一种简单、易于掌握和操作并能满足研究需要的水土流失测控装置意义重大。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术中的水土流失监控装置成本高、操作过程复杂的问题，提供一种结构简单、易于操作、测试误差小的用于坡面土壤侵蚀的水土流失监控装置。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种水土流失测控装置，包括有固定支架，该固定支架两侧设置有滑动杆，并在该滑动杆上设置有防滑夹；测针横梁，该测针横梁两端活动套接于所述滑动杆上，所述防滑夹设置于所述测针横梁的下方；固定横梁，其固定于所述固定支架的下方；刻度面板，其固定于所述固定支架上；测量针，该测量针活动连接于所述测针横梁和固定横梁之间，并竖直设置于所述刻度面板表面上方。在刻度面板上由上至下每隔lcm标上刻度线，并标上0.5cm短刻度线，坡面高低起伏状况则可通过测量针在刻度面板上的读数变化来反映；测量针底端与支架底端平齐，可防止在测量坡面地表时测量针由于自重而插入土中增大误差；测量针活动连接于横梁上，能够保证其在横梁上自由地上下移动；防滑夹的设置，可在测量过程中用于固定测针横梁，以防其滑动，且结构简单，方便操作，制作成本较低。所述测量针的上端穿出所述测针横梁，其下端穿出所述固定横梁并与地面接触，在该测量针的顶端设置有防止测量针从测针横梁上滑落的顶帽。顶帽的设置不仅方便测量读数而且使得测量针容易固定于测针横梁上。在所述固定支架上还设置有水平仪。用以检验测定仪放置是否水平，以保证测量针的测量精度。所述固定支架的底端还连接有定位座。在测定仪的底部两端各有一个固定孔，用于坡面侵蚀测量时固定测定仪。本实用新型相对于现有技术，具有以下的优点本测控装置具有便于野外操作、容易掌握、结构简单、使用成本低的特点，而且测量精度高，相对于传统的土壤侵蚀测量方法很难观测土壤侵蚀的空间分布的情况，本装置实现了坡面土壤侵蚀在空间变化的测量，是一种可靠的研究野外自然坡面土壤侵蚀及水土流失状况的有效装置，为区域环境保护与治理提供第一手数据。图1为本实用新型水土流失测控装置示意附图标记说明1、固定支架，2、测针横梁，3、防滑夹，4、滑动杆，5、刻度面板，6、测量针，61、顶帽，7、定位座，8、水平仪，9、固定横梁。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。实施例一请参阅图l所示，本实用新型水土流失测控装置示意图；一种水土流失测控装置，其主体结构包括有固定支架l，该固定支架1两侧设置有滑动杆4，并在该滑动杆4上设置有防滑夹3;测针横梁2，该测针横梁2两端活动套接于滑动杆4上，防滑夹3设置于测针横梁2的下方；固定横梁9，其固定于固定支架l的下方；刻度面板5，固定于固定支架l上；测量针6，该测量针6活动连接于测针横梁2和固定横梁9之间，并竖直设置于刻度面板5表面上方，测量针6的底端与固定支架1的底端平齐。本实施例中固定支架1采用直径为2cm不锈钢方管，整个支架长度为85cm、高度为50cm，其主要用于固定测量针6、刻度面板5;刻度面板5采用由4mm厚的有机板材制成，长度为80cm，高度为40cm，刻度面板5上由上至下每隔lcm标上刻度线，并标上0.5cm短刻度线；测量针6采用质地坚硬、不易变形、质量较轻且不易生锈的铜质材料制成，并将其与地面接触的底端磨平，并在测量针6的顶部套上有顶帽61，该顶帽61可为红色的胶圈；在安装好整个测控装置前应将测量针6固定在打好孔的测针横梁2上，并保证其能够在横梁上自由地上下移动；测针横梁2设置在在刻度面板5的上部，固定横梁9设置于刻度面板5的下部，同时固定横梁9还固定在固定支架1上；在两个横梁上每隔lcm打直径为2mm的孔，以便固定测量针6，测量针6的数目可根据固定支架1的大小实际确定。进一步的，在水土流失测控装置的顶部还设置有水平仪8;在该装置的底部两端各设置有一个定位座7，用于坡面侵蚀测量时固定测定仪。本实施例中采用该水土流失测控装置的试验如下采用人工模拟降雨对径流小区坡面细沟侵蚀进行研究，径流小区的下部有收集径流、泥沙的沉沙池，沉沙池的泥沙量能准确反映试验过程中的小区坡面侵蚀产沙状况。径流小区面积为2X5M2，坡度为10°。试验开始前采集小区内的土壤并进行测试分析小区土壤的容重，同时利用本实用新型装置测定小区的原始坡面起伏状况，方法是从小区坡面的最下部开始，讲该装置水平置放于坡面上，使得测量针自由与坡面接触，从而使得测量针的顶帽指向刻度面板上的不同刻度，沿坡面向上每隔20CM测量一次，并用数码相机拍下每次测量时测量针对应的刻度面板读数变化情况，以便输入电脑读取各测量断面的测点高程变化。测完原始坡面后，进行人工模拟降雨，降雨历时为了30min，降雨停止后，采集小区沉沙池中的含沙水样，并分析其含沙量(用以对比本测定仪的测量精度)。同时用本装置测量降雨后坡面的侵蚀发育状况，测定方法与降雨前相同。本试验获得的数据结合WindowsSurfer软件的功能进行分析处理。下表为利用水土流失测控装置测得的土壤侵蚀量与小区实测土壤侵蚀量比较表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从该表可见，用本实用新型的细沟侵蚀量水土流失测控装置测得的结果与小区实测法相比，其偏差约在89个百分点，有较高的精度。因此，利用该测定装置测量坡面侵蚀量是一种可行的方法，而且该测量方法操作简便，值得推广使用。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。权利要求1、一种水土流失测控装置，其特征在于包括有固定支架，该固定支架两侧设置有滑动杆，并在该滑动杆上设置有防滑夹；测针横梁，该测针横梁两端活动套接于所述滑动杆上，所述防滑夹设置于所述测针横梁的下方；固定横梁，其固定于所述固定支架的下方；刻度面板，其固定于所述固定支架上；测量针，该测量针活动连接于所述测针横梁和固定横梁之间，并竖直设置于所述刻度面板表面上方。2、如权利要求l所述的水土流失测控装置，其特征在于所述测量针的上端穿出所述测针横梁，其下端穿出所述固定横梁并与地面接触，在该测量针的顶端设置有防止测量针从测针横梁上滑落的顶帽。3、如权利要求1所述的水土流失测控装置，其特征在于在所述固定支架上设置有水平仪。4、如权利要求1到3中任一所述的水土流失测控装置，其特征在于所述固定支架的底端连接有定位座。专利摘要本实用新型公开了一种水土流失测控装置，包括有固定支架，该固定支架两侧设置有滑动杆，并在该滑动杆上设置有防滑夹；测针横梁，该测针横梁两端活动套接于所述滑动杆上，所述防滑夹设置于所述测针横梁的下方；固定横梁，其固定于所述固定支架的下方；刻度面板，其固定于所述固定支架上；测量针，该测量针活动连接于所述测针横梁和固定横梁之间，并竖直设置于所述刻度面板表面上方。本测控装置具有便于野外操作、容易掌握、结构简单、使用成本低的特点，相对于传统的土壤侵蚀测量方法很难观测土壤侵蚀的空间分布的情况，本装置实现了坡面土壤侵蚀在空间变化的测量，是一种可靠的研究野外自然坡面土壤侵蚀及水土流失状况的有效装置。文档编号G01F1/74GK201188011SQ20082004726公开日2009年1月28日申请日期2008年5月4日优先权日2008年5月4日发明者平刘,刘禹琪申请人:刘禹琪;刘平