简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置

任务来源：

技术领域：水土保持

技术来源：通过实施水利部公益性行业科研专项“开挖面水土流失量测算模型及关键参数研究”与水利部科技推广项目“基于W-OH的生产建设项目扰动地表生态快速恢复技术”，在武汉开展了坡面径流泥沙与壤中流观测试验，集成研发了简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置。

技术原理

常规径流小区大多采用砖块、水泥垒砌而成，无法拆卸搬运，仅限于对固定区域进行监测分析，无法重复利用，且无法实现壤中流观测。而该装置适用于野外坡面水土流失与壤中流监测，装置包括围板、多功能板、壤中流收集槽、排水管和固定钎；其中，围板用固定钎设置于选定的野外坡地，围挡上左右三方来水来沙，形成规则的监测小区；监测小区的下坡端围板与多功能连接板相连，多功能连接板再与多功能集水板项连形成漏斗状，连接板中部中间留有排水孔；多功能板垂直挖设在坡地上，多功能板的下端渗透板镶嵌于壤中流集流槽中的衔接槽内；集流槽外侧中间下端设置排水口。

技术特色

该装置优势是可根据实际试验目的，通过改变装置组成，实现野外水土流失模拟坡面产流及壤中流观测，及生产建设项目水土保持监测，可拆卸组合、经济实用、方便快捷。同时，该装置中的壤中流采用封闭式采集，可以避免外界影响，数据准确可靠，该装置还可实现多目标观测。

技术指标

简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置：围板、多功能板、排水管、壤中流收集槽和固定钎。围板：板高25～60cm、板长60～120cm。多功能板：高25～60cm、长60～120cm；上层不透水围板高17～40cm、下层渗透式围板高8～20cm。壤中流排水管：尺寸DN20～50、材质PVC或PE管。壤中流收集槽：由组合式槽体与组合式盖板组成，槽体高度10～22cm、长30～90cm。固定钎：高35～70cm，材质螺纹钢。

应用范围及前景

既适用于野外水土流失观测坡面产流产沙河壤中流，有可直接用于生产建设项目的水土保持监测使用。
目前，国内外有一些不同形式的径流小区观测设施，但这些装置未考虑壤中流的问题。同时，一般的径流小区仅限于对固定区域进行监测分析，无法重复利用，且对被测坡面的自然修复有影响。简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置即可解决上述问题，其既可用于水土流失的野外试验研究，又可以应用到生产建设项目水土保持监测工作，具有多项功能，且可根据观测指标调整设施设备，简单明了。该装置极大的提高了水土流失及壤中流监测的实效性和方便性，可在全国范围内推广应用。
典型应用案例：
案例1：湖北省恩来、恩黔高速公路水土保持监测。该项目属于线型生产建设项目水土保持监测项目，项目所在地属于西部山区，地势险峻，项目施工难度大。简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置大大减少了项目径流小区土建工作量，节约了项目成本。
案例2：500kV卧龙输变电工程水保监测。该项目位于湖北襄阳市襄州区境内，项目地为低山丘陵区，年降雨量丰沛，水土流失量较大。此项目为线型工程，由于工程线路较长，监测工作量较大，简易式坡面径流泥沙与壤中流收集装置在生产建设项目中发挥了显著作用。
案例3：不同结构土壤斥水性对坡面侵蚀过程的综合影响及其作用机理研究。该项目为国家自然科学基金项目，项目试验在多个场地进行多场次的坡面径流小区降雨冲刷试验，该装置缩短了数据获取周期，适用于流域尺度、区域尺度土壤侵蚀研究，尤其适合于在面积较大的区域内进行土壤因子及壤中流研究。

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李昊洁

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