专利名称：一种改进的土壤冲刷试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原状土壤抗冲性能试验装置，主要用于测定原状土抗冲性试 验，具体为一种改进的土壤冲刷试验装置。
背景技术：
土壤抗冲性为土壤抵抗径流的机械破坏和推动下移的性能，它与土粒间和微结构 间的胶结力和土壤结构体间抵抗离散的能力关系密切，实质上反应了土壤抵抗径流水力破 坏作用和搬运的能力。土壤抗冲性的研究始于20世纪50年代，由朱显谟院士提出，他根 据黄土区土壤侵蚀的特征，将土壤抵抗径流破坏作用的能力区分为抗冲性和抗蚀性两种性 能。目前土壤抗冲性的研究方法可归结为以下几种静水崩解法、原状土冲刷槽法、野外实 地放水冲刷法、径流小区资料分析法及室内人工模拟降雨和放水冲刷试验相结合的方法。 而原状土冲刷槽法由于其测试方便、便于野外携带、用水量较少、不受交通地形等的限制， 且能较好的反映径流的汇集条件和土样受力的实际情况等优点，是目前应用较为广泛的一 种方法。目前，研究较多的仍集中于黄土区，采用的是黄土大试块冲刷仪。其它区域的研 究，仍参考用黄土大试块冲刷仪。但土壤性状间的差异，导致其测定过程中的有些环节难以 满足如黄壤等粘性较强的土壤的测定，目前也没有专门针对黄壤抗冲性的试验装置。黄壤 在西南丘陵、山地广泛分布，尤其是耕地的黄壤，质地较为粘重。由于分布区域的降雨较多， 加上独特的地形条件和人为活动的影响，水土流失较为严重。可见，黄壤抗冲性研究非常必 要和迫切。但在应用以往的冲刷仪进行黄壤试验时，往往难以达到预期目的。目前国内已 研发的相关试验设备，主要存在以下几个方面的问题(1)现有的设备难以满足黄壤抗冲性的研究，无针对质地较为粘重黄壤测定装置。(2)冲刷槽内的盛土装置难以满足质地粘重的黄壤。(3)在试验过程控制和数据采集上，缺乏水层厚度及流速测定的设备。(4)以往设备数据采集费时、费工。
发明内容本实用新型正是针对以上技术问题，提供结构简单、操作方便，测试数据准确，测 试数据精度高，具有一定自动化程度的一种改进的土壤冲刷试验装置。本实用新型的具体技术方案如下一种改进的土壤冲刷试验装置，包括盛土装置、支架和安装在支架上的冲刷槽以 及向冲刷槽提供冲刷用水的供水装置，冲刷槽通过水管连接供水装置，冲刷槽与盛土装置、 消力池、三角堰连接为一体，在冲刷槽的上部设置消力池和三角堰，在冲刷槽的底端配有盛 土装置，盛土装置与集流设施连接，流速测定仪与盛土装置的顶部连接，流速测定仪与计算 机相连，探针均置于冲刷槽中间。支架上装有坡度仪和调节阀一，坡度仪由带有角度指示的半圆盘和用于读数的铅垂块构成，通过支架，可调节试验中的不同坡度。马氏水箱通过水管向消力池排水，马氏水箱安置在供水装置支架的上面，在供水 装置支架上设置调节阀二，在马氏水箱的侧面安置连通器，在马氏水箱的底部设置水阀，马 氏水箱和水阀的连接处设置水压表，供水装置采用可调节水头的马氏水箱，水头的调节，可 通过水箱下的供水装置支架完成，水箱侧面连接有标尺，用以观测马氏水箱的水位变化，水 箱底部留有出水口，并通过水阀控制，与水阀相连接处接有水压表，再通过水管连接到冲刷 槽，用以量化出水流量。冲刷槽用镀锌薄铁皮自制，每隔一定长度在顶端布设有探针，用以量取水层厚度， 以便用于水力计算，在冲刷槽前端设有消力池和三角堰，消力池底板低于冲刷槽底部。在冲 刷槽底端，配有盛土装置，原状土体表层与冲刷槽底部齐平。采用一种改进的土壤冲刷试验装置后的流速、流量等数据可自动采集记录；同时 还可采集到冲刷槽中水层厚度的数据。本实用新型的技术效果表现在一、采用本实用新型中的装置可以较好地实现质地中较为粘重土体原状土的采集 和抗冲性的试验研究，解决了难以用于现有设备测定的问题。二、综合土壤抗冲性影响因素，可开展多条件下的试验研究。三、可对流量、流速、水层厚度数据同时进行采集。四、结构简单，便于操作。

图1为本实用新型中冲刷槽的结构示意图图1为本实用新型中支架的结构示意图图3为本实用新型中供水装置的结构示意图其中，1—盛土装置、2——消力池、3——三角堰、4——探针、5——坡度仪、 6——流速测定仪、7——集流设施、8——调节阀一、9——供水装置支架、10——马氏水箱、 11——水阀、12——水压表、13——连通器、14——调节阀二、15——冲刷槽、16——支架
具体实施方式
下面结合具体实施方式
和说明书附图对本实用新型作进一步说明为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本 实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。根据本领域普通技术和惯用手段作出的替换和变更，均包含在本发 明的范围内。实施例用镀锌铁皮自制的长方形冲刷槽，置消力池、盛土装置、三角堰为一体，盛土装置 与集流设施连接，在马氏水箱的侧面安置连通器，在马氏水箱的底部设置水阀，在马氏水箱 和水阀的连接处设置水压表，马氏水箱可通过供水装置支架调节高度，用以调控水头；出口 处通过水压表调控不同流量，通过输水管道引水到冲刷槽的消力池中，在冲刷槽中部顶端 设有探针，用以测定冲刷槽中的水层厚度，为土壤抗冲性水力计算提供参数，在盛土装置处与冲刷槽结合处，安装有流速测定仪，并连接有计算机。冲刷槽底部，配置专门可调节坡度 的坡度仪和供水装置支架，供水装置支架上设有调节阀二，用以不同坡度下土壤抗冲性的 研究，采用改进的土壤冲刷试验装置可实现的技术指标为(1)可以实现水量在0. 05L/min-3. OL/min范围内可控试验研究；(2)可以实现0-90°地表坡度范围内的土壤抗冲性的测定；(3)可以实现质地较为粘重、较大尺寸原状土壤的采集与测定；(4)可以实现不同流量、不同坡度等条件下冲刷性的测定。
权利要求一种改进的土壤冲刷试验装置，包括支架(16)和安装在支架(16)上的冲刷槽(15)以及向冲刷槽(15)提供冲刷用水的供水装置，其特征在于冲刷槽(15)通过水管连接供水装置，冲刷槽(15)与盛土装置(1)、消力池(2)、三角堰(3)连接为一体，在冲刷槽(15)的上部设置消力池(2)和三角堰(3)，在冲刷槽(15)的底端配有盛土装置(1)，盛土装置(1)与集流设施(7)连接，流速测定仪(6)与盛土装置(1)的顶部连接，流速测定仪(6)与计算机相连，探针(4)均置于冲刷槽(15)中间。
2.根据权利要求1所述的一种改进的土壤冲刷试验装置，其特征在于所述的支架 (16)上装有坡度仪(5)和调节阀一(8)，坡度仪(5)由带有角度指示的半圆盘和用于读数 的铅垂块构成。
3.根据权利要求1所述的一种改进的土壤冲刷试验装置，其特征在于所述的马氏水 箱(10)通过水管向消力池(2)排水，马氏水箱(10)安置在供水装置支架(9)的上面，在供 水装置支架(9)上设置调节阀二(14)，在马氏水箱(10)的侧面安置连通器(13)，在马氏水 箱(10)的底部设置水阀(11)，马氏水箱(10)和水阀(11)的连接处设置水压表(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种原状土壤抗冲性能试验装置，主要用于测定原状土抗冲性试验，具体为一种改进的土壤冲刷试验装置。一种改进的土壤冲刷试验装置，包括支架(16)和安装在支架(16)上的冲刷槽(15)以及向冲刷槽(15)提供冲刷用水的供水装置，其特征在于冲刷槽(15)通过水管连接供水装置，冲刷槽(15)与盛土装置(1)、消力池(2)、三角堰(3)连接为一体，在冲刷槽(15)的上部设置消力池(2)和三角堰(3)，在冲刷槽(15)的底端配有盛土装置(1)，盛土装置(1)与集流设施(7)连接等。本实用新型结构简单、操作方便，测试数据准确，测试数据精度高，具有一定自动化程度的一种改进的土壤冲刷试验装置。
文档编号G01N33/24GK201697911SQ20102012422
公开日2011年1月5日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者何淑勤, 余海英, 张锡洲, 李廷轩, 杨玉梅, 王永东, 郑子成 申请人:四川农业大学