專利名稱:一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，包括攔水板、支撐架、引水槽、第一連通管、第二連通管、支架、出水堰、降水收集裝置、自動(dòng)雨量計(jì)、測沙儀，所述引水槽的槽側(cè)板上沿水流的方向依次連接有所述第一連通管(3)、所述第二連通管，所述引水槽的槽體水平放置于所述支撐架上。本實(shí)用新型的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置制作周期短；測量精度高，可進(jìn)行長期自動(dòng)觀測，節(jié)省人力物力。
【專利說明】
一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國是生態(tài)系統(tǒng)退化程度最嚴(yán)重的國家之一，人類活動(dòng)和氣候變化使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能遭到了嚴(yán)重的破壞。為此，我國從上世紀(jì)50年代開始，批準(zhǔn)和實(shí)施了一系列重大的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目。在對受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)的同時(shí)，及時(shí)了解生態(tài)修復(fù)對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的效益和影響具有重要意義，可以為進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)修復(fù)方案提供參考。
[0003]目前評(píng)價(jià)植被生態(tài)修復(fù)對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響的研究還處于起步階段，現(xiàn)有的研究主要從較大區(qū)域尺度的角度，單一地通過測量地表水水量的變化來實(shí)現(xiàn)，而沒有綜合考慮植被生態(tài)修復(fù)過程中引起的土地利用和植被等條件的改變對釋水保土功能的影響，評(píng)價(jià)方法不科學(xué)，不能反映植被生態(tài)修復(fù)過程對釋水保土性能的影響，特別是小流域生態(tài)修復(fù)對釋水保土性能的影響。為系統(tǒng)地評(píng)判植被生態(tài)修復(fù)過程引起的土地利用和植物覆被條件的改變對生態(tài)系統(tǒng)釋水保土功能造成的影響，需要對生態(tài)修復(fù)前后流域降雨量與地表水量、產(chǎn)沙量、水質(zhì)進(jìn)行長期定位觀測。目前，產(chǎn)沙和水質(zhì)的長期觀測受到諸多水文條件的限制，常需長期人工觀測，消耗大量人力物力。評(píng)價(jià)流域產(chǎn)流功能的裝置具有勘測和建設(shè)周期長、工程量大、造價(jià)高等缺點(diǎn)，而且現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備不適用監(jiān)測小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土的參數(shù)監(jiān)測，對河道條件要求比較苛刻，測量精度易受到水流突變和水面漂浮物的影響?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于上述問題，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種小流域釋水保土效益監(jiān)測裝置。
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、操作性強(qiáng)的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置。
[0006]本實(shí)用新型的另一實(shí)用新型目的是提供一種測量精度高、測量準(zhǔn)確、干擾小的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置。
[0007]本實(shí)用新型的另一實(shí)用新型目的是提供一種可進(jìn)行長期自動(dòng)觀測、能夠節(jié)省大量人力物力的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:[〇〇〇9]為了表征小流域產(chǎn)水保土效益并提高野外監(jiān)測的可操作性，本實(shí)用新型基于小型閉合流域構(gòu)建一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其包括攔水板1、支撐架2、引水槽5、第一連通管3、第二連通管4、H型支撐架6、出水堰7、降水收集裝置12、雨量計(jì)、激光測沙儀，所述攔水板1的兩側(cè)設(shè)置有所述支撐架2,所述攔水板1的兩側(cè)填充水泥與河底泥沙的混合物，所述攔水板1的靠近上邊緣中部設(shè)置有矩形開口，所述引水槽5的上游側(cè)槽口與所述攔水板1的矩形開口連接，所述引水槽5上游側(cè)的槽口寬度與所述攔水板1的矩形開口的寬度相同，所述出水堰7安裝在所述引水槽5下游側(cè)開口處，所述引水槽5槽側(cè)板的上依次連接有所述第一連通管3、所述第二連通管4，所述引水槽5槽體水平放置于所述支撐架6上。
[0010]進(jìn)一步地，所述攔水板1矩形開口最低處高于自然河面，矩形開口處設(shè)置有濾網(wǎng)8， 以過濾如樹枝等水面漂浮物，防止其進(jìn)入引水槽5影響測量參數(shù)的準(zhǔn)確性。
[0011]進(jìn)一步地，所述支撐架2為角鋼，所述支撐架2焊接在所述攔水板1兩側(cè)，加固攔水板1的穩(wěn)定性能，當(dāng)降雨量較大河水快速上漲，水流較急時(shí)，攔水板容易被水流沖倒或向河水下游側(cè)傾斜，在攔水板1兩側(cè)加設(shè)支撐架2防止了攔水板傾斜，進(jìn)一步提高裝置的測量穩(wěn)定性。[〇〇12]進(jìn)一步地，所述引水槽5包括槽底板、側(cè)板以及槽上支撐桿9,所述側(cè)板安裝在槽底板的兩側(cè)，構(gòu)成行進(jìn)河槽，所述槽上支撐桿9安裝在兩側(cè)板上緣，支撐側(cè)板上部，槽上支撐桿的設(shè)置能夠有效地增加引水槽5的剛性。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一連通管3內(nèi)放置有自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭，所述第二連通管4內(nèi)設(shè)置有自動(dòng)水位計(jì)的探頭，由于所述第一連通管3、第二連通管4沿水流的方向依次設(shè)置在引水槽的側(cè)板上，第二連通管4中的水比較平穩(wěn)，受水流的沖擊較小，將自動(dòng)水位計(jì)容納在其中提高了測量的精度。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一連通管3、第二連通管4下端設(shè)置有直角彎管，所述第一連通管 3和所述第二連通管4的直角彎管部分高于所述引水槽5的槽體底部，所述引水槽5側(cè)板的相應(yīng)位置處設(shè)置有圓孔14,所述兩連通管3、4的進(jìn)水口分別從側(cè)板的外側(cè)與圓孔14相連通。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一連通管3和所述第二連通管4的進(jìn)水口端分別設(shè)置有多孔管帽。
[0016]進(jìn)一步地，所述槽上支撐桿9上固定安裝有激光測沙儀，所述激光測沙儀的上部低于出水堰的堰口的最低點(diǎn)。
[0017]進(jìn)一步地，所述出水堰5上緣中部設(shè)置有直角三角形缺口，三角形底邊朝正上方， 形成堰口 10,所述堰口 10裁切處形成斜向下游側(cè)的傾斜面，所述堰口 10頂部與傾斜面的夾角不小于45°。
[0018]進(jìn)一步地，所述自動(dòng)降水收集裝置12上部為水槽，所述水槽上覆紗網(wǎng)11防止雜物進(jìn)入，所述水槽的底部設(shè)置有出水口，所述出水口處設(shè)置有支撐管13,支撐管13內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板將支撐管13分為第一腔體14和第二腔體16,自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭設(shè)置在第一腔體14中。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]本實(shí)用新型監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)緊湊，制作成本較低，適用于小流域釋水保土效益的監(jiān)測;本實(shí)用新型的監(jiān)測裝置各部件的布置充分考慮了水流和小流域降水的特點(diǎn)，根據(jù)各功能部件的測量要求配置不同的位置，測量精度高；另外本實(shí)用新型的監(jiān)測裝置應(yīng)用范圍較廣，適用于小流域釋水保土監(jiān)測的任何河道或水流條件?！靖綀D說明】

[0021]圖1是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置裝配結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇22]圖2是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的攔水壩結(jié)構(gòu)示意圖。 [〇〇23]圖3是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的引水槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的出水堰結(jié)構(gòu)示意圖。 [〇〇25]圖5是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的出水堰堰口剖面圖。
[0026]圖6是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的自動(dòng)降水收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的支撐管的放大透視圖。[〇〇28]圖8是本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置的又一引水槽結(jié)構(gòu)示意圖。[0029 ]其中，1攔水板、2支撐架、3第一連通管、3-1橫管、4第二連通管、5引水槽、6H型支撐架、7出水堰、8濾網(wǎng)、9槽上支撐桿、10堰口、11紗網(wǎng)、12自動(dòng)降水收集裝置、13支撐管、14第一腔體、15閥門、16第二腔體、17引水槽前端、18引水槽后端、19沉積池、20攔污網(wǎng)、21擋板、22導(dǎo)流管?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步詳細(xì)描述，以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。[0031 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:[〇〇32]本實(shí)用新型的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，包括攔水板1、支撐架2、引水槽5、第一連通管3、第二連通管4、H型支撐架6、出水堰7、降水收集裝置12、用于監(jiān)測流域內(nèi)降雨量的雨量計(jì)、用于監(jiān)測水流中含沙量的激光測沙儀。[0033 ]如圖1所示，采用矩形的鋼板作為攔水板1，攔水板1的兩側(cè)均設(shè)置有支撐架2，從而加固攔水板1，防止攔水板1在水流的沖擊下傾斜，破壞本實(shí)用新型監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)，影響測量的精度。其中支撐架2可以為角鋼，角鋼焊接在攔水板1上。同時(shí)，為了加固攔水板1和防止水流的滲漏，進(jìn)一步提高測量的精度和準(zhǔn)確性，攔水板1的兩側(cè)可以填充水泥與河底泥沙的混合物，也可以填充其他能夠加固攔水板并防止水滲透的其他材料。
[0034]如圖2所示，攔水板1的靠近上邊緣中部位置設(shè)置有矩形開口，矩形開口最低處高于自然水面高度，矩形開口處設(shè)置有濾網(wǎng)8,防止上游側(cè)的雜物進(jìn)入引水槽5,堵塞引水槽以及設(shè)置在引水槽5上的第一、第二連通管3、4,導(dǎo)致測量精度下降，甚至無法測量。第一、第二連通管3、4內(nèi)分別容納和固定有自動(dòng)水質(zhì)儀和自動(dòng)水位計(jì)，兩連通管中的水面和水質(zhì)與引水槽一致，其內(nèi)部的水體處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，有助于提升儀器測量的穩(wěn)定性和精確性。 [〇〇35]如圖3所示，引水槽5包括槽底板、側(cè)板以及槽上支撐桿9,側(cè)板安裝在槽底板的兩偵U，構(gòu)成行進(jìn)河槽，引導(dǎo)水流通過，槽上支撐桿9安裝在兩側(cè)板上緣，支撐側(cè)板上部，防止行進(jìn)河槽變形，影響水位計(jì)測量精度以及出水堰水頭的測量，引水槽5的側(cè)板上沿水流的方向依次連接有第一連通管3、第二連通管4,第一連通管3內(nèi)放置有自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭(未示出)，第二連通管4內(nèi)設(shè)置有自動(dòng)水位計(jì)的探頭(未示出)，自動(dòng)水位計(jì)放置于距離攔水板1較遠(yuǎn)的第二連通管4中，該位置的水流較為平穩(wěn)，可減少擋板對水位的擾動(dòng)，提高測量的準(zhǔn)確度。第一連通管3下端設(shè)置有直角彎管3-1，第二連通管4下端設(shè)置有直角彎管，第一連通管3 和第二連通管4的直角彎管部分略高于引水槽5的槽體底部，防止泥沙堵塞連通管，并保證連通管開口完全沒入水面，引水槽5側(cè)板的相應(yīng)位置處設(shè)置有開孔，兩連通管3、4的進(jìn)水口分別從側(cè)板的外側(cè)與開孔相連通，兩連通管3、4的進(jìn)水口端分別設(shè)置有防止雜物進(jìn)入并堵塞連通管的多孔管帽。引水槽5槽體水平放置于支撐架6上，將槽體底部與支撐架6焊接在一起。
[0036]在引水槽的另一實(shí)施例中，如圖8所示，引水槽5的槽體前端焊接擋板21，擋板21上開設(shè)矩形缺口，缺口上安裝鋼制攔污網(wǎng)20,在引水槽5的槽體前端形成一沉積池19,促進(jìn)泥沙沉積，防止泥沙進(jìn)入引水槽后部18。沉積池19后部槽體的一側(cè)依次連接有第一連通管3、 第二連通管4,第一連通管3內(nèi)放置有自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭(未示出)，第二連通管4內(nèi)設(shè)置有自動(dòng)水位計(jì)的探頭(未示出)，自動(dòng)水位計(jì)放置于距離擋板21較遠(yuǎn)的連通管，因此位置的水流較為平穩(wěn)，可減少擋板對水位的擾動(dòng)。其與部分的結(jié)構(gòu)與圖3相同，不再贅述。該實(shí)施例可以用在河水中泥沙含量比較大的河道，引水槽中設(shè)置沉積池能夠促進(jìn)泥沙提前沉積，以免影響出水堰堰口水頭、堵塞兩連通管的進(jìn)水口。[〇〇37]如圖1所示，引水槽5的上游側(cè)槽口與攔水板1的矩形開口連接，引水槽5的槽口寬度與矩形開口的寬度相同，引水槽5的高度與矩形開口的高度相同，引水槽5的槽底板和側(cè)板分別連接在矩形開口的相應(yīng)邊緣處，水流通過攔水板1矩形開口進(jìn)入引水槽5的行進(jìn)河槽中。[〇〇38]如圖4所示，出水堰7由不銹鋼鋼板制成，其上側(cè)中部設(shè)置有直角三角形缺口，三角形底邊朝正上方，堰板頂部光滑平整，堰口上涂涂覆有樹脂保護(hù)層，出水堰連接在引水槽5 尾端。堰口 10裁切處形成斜向下游側(cè)的傾斜面，所述堰口 10頂部與傾斜面的夾角不小于45。。[〇〇39]如圖6和7所示，本實(shí)用新型的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置還包括自動(dòng)降水收集裝置12，自動(dòng)降水收集裝置12上部為一方形不銹鋼水槽，用支架固定于距地面一段高度處，水槽上覆紗網(wǎng)11防止雜物進(jìn)入，水槽的底部設(shè)置有出水口，下面焊接方形的支撐管13,支撐管13的上部開口與水槽的出水口相連通，支撐管13內(nèi)焊接方形鋼制隔板，隔板將支撐管13分為第一腔體14和第二腔體16兩部分，隔板上設(shè)置有圓孔，圓孔下焊接導(dǎo)流管22， 用于排放第一腔體14中的雨水，導(dǎo)流管22的下端伸出支撐管13外，圓孔上部安裝可以向上打開的閥門15，閥門15直徑比圓孔稍大，閥門15處用橡膠墊密封，閥門15連接計(jì)時(shí)裝置，計(jì)時(shí)裝置、閥門開關(guān)與電池組均安裝于第二腔體16內(nèi)，第二腔體16底端四角向內(nèi)焊接四個(gè)鐵片，第二腔體16底部安裝有倉門，倉門上相應(yīng)位置處開設(shè)有使導(dǎo)流管22穿過的圓孔，倉門所有接口處均設(shè)置橡膠墊，保證倉內(nèi)處于密封狀態(tài)，第二腔體16內(nèi)放置吸水劑。從每天零點(diǎn)開始，每4小時(shí)閥門開啟一次，每次時(shí)長5分鐘。支撐管13內(nèi)放置自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭，探頭底端略高于閥門上緣，保證閥門打開時(shí)不接觸探頭。該裝置可以自動(dòng)收集降雨，每隔4小時(shí)重新收集一次，滿足降水監(jiān)測中每4小時(shí)測定一次降雨水質(zhì)的要求，若無降水則返回空值。自動(dòng)降水收集裝置12與自動(dòng)雨量計(jì)設(shè)置在流域內(nèi)的平坦處，以監(jiān)測小流域內(nèi)降水量和水質(zhì)的變化情況。
[0040]本實(shí)用新型的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置可為各類型小流域產(chǎn)流、產(chǎn)沙、水質(zhì)模型提供校準(zhǔn)或驗(yàn)證，為模型在各研究區(qū)域的參數(shù)率和結(jié)果驗(yàn)證提供支持。
[0041]本實(shí)用新型小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土監(jiān)測裝置制作周期短，全部安裝過程需要一天，投入使用僅需要一周左右;測量精度高，可進(jìn)行長期自動(dòng)觀測，節(jié)省人力物力;可對多種信息同時(shí)進(jìn)行收集;應(yīng)用面廣，適用于滿足技術(shù)要求的任何小流域。
[0042]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案， 而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但應(yīng)當(dāng)指出，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的情形下，還可以作出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，包括攔水板(1)、支撐架(2)、引水槽(5)、第一連通管(3)、第二連通管(4)、H型支撐架(6)、出水堰(7)、降水收集裝置 (12)、自動(dòng)雨量計(jì)、激光測沙儀，所述攔水板(1)的兩側(cè)設(shè)置有所述支撐架(2)，所述攔水板 (1)的兩側(cè)填充水泥與河底泥沙的混合物，所述攔水板(1)的靠近上邊緣中部設(shè)置有矩形開 口，所述引水槽(5)的上游側(cè)槽口與所述攔水板(1)的矩形開口連接，所述引水槽(5)上游側(cè) 的槽口寬度與所述攔水板(1)的矩形開口的寬度相同，所述出水堰(7)安裝在所述引水槽 (5)下游側(cè)開口處，所述引水槽(5)的槽側(cè)板上沿水流的方向依次連接有所述第一連通管(3)、所述第二連通管(4)，所述引水槽(5)槽體水平放置于所述H型支撐架(6)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述攔 水板(1)的矩形開口最低處高于自然河面，矩形開口處設(shè)置有濾網(wǎng)(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述支 撐架(2)焊接在所述攔水板(1)兩側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述引 水槽(5)包括槽底板、側(cè)板以及槽上支撐桿(9)，所述側(cè)板安裝在槽底板的兩側(cè)，所述槽上支 撐桿(9)安裝在兩側(cè)板上緣，支撐側(cè)板上部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述槽 上支撐桿(9)上固定安裝有激光測沙儀，所述激光測沙儀的上部低于出水堰(7)的堰口的最 低點(diǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述第 一連通管(3)和所述第二連通管(4)的進(jìn)水口端分別設(shè)置有多孔管帽。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述出 水堰(5)上緣中部設(shè)置有底邊朝正上方的直角三角形缺口，形成堰口( 10 )，所述堰口(10)裁 切處形成斜向下游側(cè)的傾斜面，所述堰口(10)頂部與傾斜面的夾角不小于45°。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小流域生態(tài)修復(fù)釋水保土效益監(jiān)測裝置，其特征在于，所述 自動(dòng)降水收集裝置(12)上部為水槽，所述水槽上覆紗網(wǎng)(11)防止雜物進(jìn)入，所述水槽的底 部設(shè)置有出水口，所述出水口處設(shè)置有支撐管(13)，所述支撐管(13)內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板將 所述支撐管(13)分為第一腔體(14)和第二腔體(16)，自動(dòng)水質(zhì)儀的探頭設(shè)置在所述第一腔 體(14)中。
【文檔編號(hào)】G01N33/18GK205720203SQ201620396188
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】高吉喜, 周佳雯, 田美榮, 向昌林
【申請人】環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所