降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：自主研发。降雨侵蚀过程的定量监测是水土保持学科研究中必不可少的内容之一，传统的测量土壤溅蚀量的方法多采用溅蚀盘进行，无法对降雨侵蚀过程有一个定量的描述，天然降雨过程中不同时段，雨强也并不相同，不同质量土粒溅蚀距离也不相同，以往在整个降雨过程中将土壤溅蚀量作为平均化处理所获得的数据，容易产生较大的误差，影响土壤溅蚀动力测量的精度。降雨侵蚀过程的定量研究及计算相对滞后，以至于无法对降雨侵蚀过程进行深入细化的研究。

技术原理

该项技术包括一种可观察各个时间段，各个距离土壤溅蚀量的降雨侵蚀过程测定仪器，以及运用该降雨侵蚀过程测定仪器的降雨侵蚀过程监测方法。
降雨侵蚀过程测定仪器，包括设置于室外的降雨侵蚀过程测定仪器和三脚架固定平台，其中，降雨侵蚀过程测定仪器包括溅蚀台、承土器。将三角架固定平台的可伸缩架腿插入野外土壤中，并通过圆水准仪调至水平；将降雨侵蚀过程测定仪器通过固定螺旋安装至三脚架固定平台，使用承土器采取原状土样，并将承土器嵌入溅蚀台顶部；将收集器用清水冲刷干净，并烘干，准备取样，每次收集满一个收集器立即更新一个，继续收集并记录时间，试验过程中不间断；通过不同高度处进水管线通水，使各高度处环形同心圆水槽有一定流量的清水，清水流量通过管线阀门控制；降雨过程中各个时段雨滴冲击溅蚀承土器内土样，土粒向四周溅散开，其轨迹为抛物线，同一时段，不同质量土壤颗粒获得的雨滴动能不同，其溅蚀距离也不同；不同时段，雨滴动能不同，对土壤溅蚀程度也不同，相同质量土粒溅蚀距离也不同；降雨结束后，将各个时间段的各高度处收集器收集到的样品烘干、称重并记录，即得到整个降雨过程中各个时段、不同距离土壤的溅蚀量。

技术特色

（1）操作方便，测控精度高，利用降雨侵蚀过程测定仪器测定各个时段、不同溅蚀距离的土壤溅蚀量，能够将整个降雨过程中土壤溅蚀的发生发展规律进行定量分析，绘制降雨侵蚀过程线，应用范围广。
（2）降雨侵蚀过程测定仪器设置在三脚架固定平台上，便于野外使用，适用于各种地形。
（3）设置进出水管线与同心圆水槽相连，能够将降雨过程中发生的土壤溅蚀，通过同心圆内固定流量的清水及时地收集，将从降雨开始土壤溅蚀的发生发展的数据及时获取。
（4）设置不同高度的同心圆水槽，能够收集降雨过程中各个时段研究区域不同距离的溅蚀量，为相同土壤环境下各个降雨时段溅蚀程度提高计算参数。

技术指标

进出水管线为内径5cm的PVC管；承土器外径为20cm，高度为5cm，与溅蚀台底部高度差为20cm；环形同心圆水槽的高度为5cm，设置在0cm、5cm、10cm和15cm高度处，可收集降雨过程中各个时段研究区域不同距离的溅蚀量；0cm高度处环形同心圆水槽外壁设置有高度高于20cm隔板，可防止少量动量较大的土粒飞出。

应用范围及前景

雨滴溅蚀是降雨对地表土壤的最初作用方式，是通过打击地表土壤，造成土粒分散并以跃移的形式搬运的土壤侵蚀方式。
该技术所设计的降雨侵蚀过程测定仪器及其测定方法可以测定各个时段、不同溅蚀距离的土壤溅蚀量，能够将整个降雨过程中土壤溅蚀的发生发展规律进行定量分析，从而能够更精确地预测在选定降雨区域的土壤溅蚀量，对降雨侵蚀过程进行更加深入细化的研究。将本技术应用到生产建设项目的水土保持监测中，可以为控制土壤流失量提供理论依据，从而更好的设计水土保持措施。

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周若

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