一种地表土壤侵蚀测量装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水±保持领域，设及一种地表±壤测量装置及方法。
【背景技术】
[0002] 水±流失是一个全球性的问题，是造成±壤肥力退化、农业生产力低下的主要原 因，另一方面水±流失会渺积抬高河床、加剧洪溃灾害，而且随水±流失运移的污染物质会 对生态、环境、人类生存和经济社会发展带来严重影响。研究±壤侵蚀过程对于控制水±流 失、改善人类的生存环境，特别是对水±流失严重地区的可持续发展具有重要意义。
[0003] 目前，我国常用的±壤侵蚀测量方法主要有接触式测量法和非接触式测量法。传 统接触测量方法主要有径流小区观测法、插纤法、填±法、量沟法等；非接触式测量法主要 有遥感影像、摄影测量、=维激光扫描等方法。径流小区法精度高、操作简便，且还可配套自 动采样、观测等先进设备，但该方法需固定±建设施，成本较高，多用于科研示范和定点监 测等方面，不适合广泛推广应用和野外多点进测量；插纤法简便、快捷、实用性较高，也是我 国部颁标准中±壤侵蚀测量方法之一，制作尚未形成规范标准，其新型光电侵蚀针被积雪、 植被覆盖或扰动时会丢失数据；非接触式测量如遥感影像、摄影测量、=维激光可用来监测 较大范围时间、空间尺度的侵蚀状况，且具有重复周期短、分辨率高、节省人力等优点，但该 法在使用时校正过程、多时段相互对比时的叠加等可能带来较大误差，此外使用费用较高， 适用于大尺度区域研究，一般只能得到二维侵蚀和堆积面积等，且需要大量地表水±流失 测量试验验证。
【发明内容】
[0004] 针对上述±壤侵蚀测量技术存在的问题，本发明的目的是提供一种地表±壤侵蚀 测量装置及方法，采用该系统可实现对野外或室内地表±壤侵蚀较为快速准确的测量，为 水±流失防治及科学研究提供基础数据。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的： 一种地表±壤侵蚀测量装置，其特征在于：该装置包括一组侵蚀测量单元，所述侵蚀测 量单元包括外套筒、带刻度的内套筒、两根带刻度的标记细线和固定螺栓，所述外套筒是底 部为圆锥形的圆环形，在外套筒上沿平行中屯、线方向设置细缝，在外套筒内部与细缝垂直 方向固定有外表光滑的细杆，与外套筒相适配的内套筒可滑动地套装在外套筒内；在内套 筒顶部上方设有拉环，拉环连接有穿过内套筒的细线；固定螺栓安装在外套筒的细缝处，在 细缝内上下滑动的标记细线缠绕在固定螺栓上，固定螺栓通过拉环上绕过细杆的细线与内 套筒连接，且使内套筒和标记细线向反方向滑动。
[0006] 本发明中，外套筒和细线采用不诱钢或PVC材料制成。内套筒的外径略小于外套 筒的内径。
[0007] 一种地表±壤侵蚀测量装置的测量方法，其特征在于该测量方法包括如下步骤： 1)将一组地表±壤侵蚀测量装置中的侵蚀测量单元安装在待测地表，外套筒和内套筒 均与地表垂直，标记细线贴于地表，通过标记细线将=套侵蚀装置组成=角形，形成一个工 作中的侵蚀测量单元. 2) 根据试验设定在规定时间内观测，当标记细线与地表有空隙便通过拔出内套筒使细 线继续贴于地表； 3) 内套筒拔出部分刻度即为该点处±壤侵蚀厚度； 4) 通过下述公式算出该侵蚀单元的±壤侵蚀量： A=SXH 式中A为侵蚀单元的±壤侵蚀量；S为=角形面积；H为=点侵蚀厚度的平均值； 5) 在待测地表布设1，2, 3,，n个侵蚀单元，计算出该地表的±壤侵蚀模数；
【主权项】
1. 一种地表土壤侵蚀测量装置，其特征在于：该装置包括一组侵蚀测量单元，所述侵 蚀测量单元包括外套筒（1)、带刻度的内套筒（2)、两根带刻度的标记细线（3)和固定螺栓 (4)，所述外套筒（1)是底部为圆锥形的圆环形，在外套筒（1)上沿平行中心线方向设置细 缝（11 )，在外套筒（1)内部与细缝（11)垂直方向固定有外表光滑的细杆（12)，与外套筒（1) 相适配的内套筒（2)可滑动地套装在外套筒（1)内；在内套筒（2)顶部上方设有拉环（21)， 在拉环（21)上连接有穿过内套筒（2)的细线（22);固定螺栓（4)安装在外套筒（1)的细缝 (11)处，在细缝（11)内上下滑动的标记细线（3)缠绕在固定螺栓（4)上，固定螺栓通过绕过 细杆（12)的细线（22)与内套筒（2)连接，且使内套筒（2)和标记细线（3)向反方向滑动。
2. 根据权利要求1所述的地表土壤侵蚀测量装置，其特征在于：外套筒（1)和细线（3) 采用不锈钢或PVC材料制成。
3. 根据权利要求1所述的地表土壤侵蚀测量装置，其特征在于：内套筒（2)的外径略小 于外套筒（1)的内径。
4. 一种权利要求1所述的地表土壤侵蚀测量装置的测量方法，其特征在于该测量方法 包括如下步骤： 1) 将一组地表土壤侵蚀测量装置中的侵蚀测量单元安装在待测地表，外套筒和内套筒 均与地表垂直，标记细线贴于地表，通过标记细线将三套侵蚀装置组成三角形，形成一个工 作中的侵蚀测量单元； 2) 根据试验设定在规定时间内观测，当标记细线与地表有空隙便通过拔出内套筒使细 线继续贴于地表； 3) 内套筒拔出部分刻度即为该点处土壤侵蚀厚度； 4) 通过下述公式算出该侵蚀单元的土壤侵蚀量： A=SXH 式中A为侵蚀单元的土壤侵蚀量；S为三角形面积；H为三点侵蚀厚度的平均值； 5) 在待测地表布设1，2, 3,，n个侵蚀单元，计算出该地表的土壤侵蚀模数；
式中B为土壤侵蚀模数；SpS2,S3,，Sn为第1，2, 3,，n个侵蚀单元的面积；HH2,H3,，Hn为第1，2, 3，，n个侵蚀单元的平均厚度。
【专利摘要】本发明公开了一种地表土壤侵蚀测量装置及方法，包括一组侵蚀测量单元，其中，在外套筒上沿平行中心线方向设置细缝，在外套筒内部与细缝垂直方向固定有外表光滑的细杆，与外套筒相适配的内套筒可滑动地套装在外套筒内；在内套筒顶部上方设有拉环，拉环上固定有穿过套筒的细线；固定螺栓安装在外套筒的细缝处，在细缝内上下滑动的标记细线缠绕在固定螺栓上，固定螺栓通过拉环上绕过细杆的细线与内套筒连接且使内套筒和标记细线向反方向滑动。发明能直观测量出地表的土壤侵蚀厚度，符合科学试验重复性原则，方法简单，造价低，方便携带，便于在科研试验、水土保持监测等生产应用中大量推广，为水土流失防治及科学研究提供基础数据。
【IPC分类】G01N33-24
【公开号】CN104569355
【申请号】CN201510057583
【发明人】陈凤, 王小军, 吴玉柏
【申请人】江苏省水利科学研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月4日