專利名稱：渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水土保持儀器設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有水土流失面積485萬平方公里，占國土總面積的51%，年均流失土壤45 億噸，造成的經(jīng)濟(jì)損失占⑶P總量的2. 3%。不僅如此，水土流失還攜帶大量農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì) (氮、磷、殺蟲劑、除草劑等)進(jìn)入水體，引發(fā)包括水體富營養(yǎng)化在內(nèi)的一系列環(huán)境污染問題。嚴(yán)重的水土流失和農(nóng)業(yè)面源污染致使地力衰退、災(zāi)害頻發(fā)、河庫淤積、水質(zhì)惡化、水資源短缺，極大制約了資源環(huán)境的可持續(xù)利用與社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是我國當(dāng)前面臨的重要生態(tài)環(huán)境問題之一。研究水土流失和農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生過程與發(fā)生機(jī)理是對其進(jìn)行防治的前提，而沖刷試驗(yàn)和沖刷裝置是對其進(jìn)行定量研究的主要方法和基本工具。然而，由于水土流失和農(nóng)業(yè)面源污染的過程較為復(fù)雜、影響因素較多，為了更為準(zhǔn)確的模擬和研究沖刷過程，大多數(shù)沖刷試驗(yàn)均將沖刷土壤坡度和坡長、沖刷徑流流速和流量、沖刷徑流中污染物種類(氮、 磷、殺蟲劑、除草劑等)以及濃度和形態(tài)(溶解態(tài)、顆粒態(tài)、顆粒大小等)等因素納入試驗(yàn)設(shè)計，這些因素的納入對沖刷試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、功能以及穩(wěn)定性提出了更高的要求。現(xiàn)有的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計過程考慮到的試驗(yàn)影響因素單一，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際情況偏差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何提供一種能夠?qū)_刷渾水的流量和流速進(jìn)行綜合控制的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其包括沖刷板200以及供水桶500 ；該設(shè)備還包括水流分散裝置300以及流量控制裝置400 ；所述水流分散裝置300可沿所述沖刷板200表面滑動地設(shè)置在所述沖刷板200 上，且所述水流分散裝置300通過導(dǎo)管600與所述供水桶500相連，所述流量控制裝置400 設(shè)置在所述水流分散裝置300與所述供水桶500連接的導(dǎo)管600上。優(yōu)選地，該設(shè)備還包括土槽100、攪拌桶700和水泵800 ； 所述土槽100和沖刷板200可拆卸連接；所述供水桶500、水泵800和攪拌桶700依次通過所述導(dǎo)管600連接在一起。優(yōu)選地，所述水流分散裝置300包括大圓柱體301和小圓柱體302，所述小圓柱體 302嵌套在所述大圓柱體301內(nèi)。優(yōu)選地，所述大圓柱體301和小圓柱體302均內(nèi)部中空且兩端封閉；[0015]所述大圓柱體301和小圓柱體302的下部均勻開孔。優(yōu)選地，所述小圓柱體302的上部中間位置設(shè)進(jìn)水口 303，所述導(dǎo)管600穿過所述大圓柱體301的上部，并且連接所述進(jìn)水口 303和流量控制裝置400。優(yōu)選地，所述沖刷板200呈U型，下端設(shè)有用于與所述土槽100相連的固定裝置， 兩個側(cè)端設(shè)有與所述水流分散裝置300滑動連接的擋沿。優(yōu)選地，所述土槽100為一上開口箱體，其包括底封板、相對的側(cè)上封板和側(cè)下封板，以及相對的側(cè)前封板和側(cè)后封板；所述底封板上均勻開孔；所述側(cè)上封板上沿和側(cè)下封板上沿與所述沖刷板200在同一平面；所述側(cè)下封板連接一個匯流口 ；所述側(cè)前封板和側(cè)后封板的上沿設(shè)置有擋沿。優(yōu)選地，所述土槽100的底封板上裝有3對車輪前輪、中輪和后輪；其中，所述前輪和中輪為萬向輪，后輪為定向輪。優(yōu)選地，所述供水桶500和攪拌桶700內(nèi)裝有攪拌器501，所述攪拌器501上設(shè)有多個扇葉5011。優(yōu)選地，所述流量控制裝置400為一個流量計。(三)有益效果本實(shí)用新型的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，通過設(shè)置流量控制裝置，可以精確控制沖刷渾水的流量，并可以在一定范圍內(nèi)線性調(diào)節(jié)該流量；通過上下滑動所述水流分散裝置，可以在一定范圍內(nèi)對進(jìn)入土槽的沖刷渾水的流速進(jìn)行線性調(diào)節(jié)。該試驗(yàn)設(shè)備便于試驗(yàn)操控和數(shù)據(jù)獲取。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述水流分散裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述大圓柱體和小圓柱體的剖視圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述供水桶的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(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。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示， 該試驗(yàn)設(shè)備包括土槽100、沖刷板200，以及依次通過導(dǎo)管600連接的水流分散裝置300、流量控制裝置400、供水桶500、水泵800和攪拌桶700。所述導(dǎo)管600為PVC塑料軟管。所述土槽100為3mm厚不銹鋼板焊接成的上開口的箱體，其大小為 3. Om(長)X0. 5m(寬)X0. 55m(高)；其底封板上以3cm為間距均勻的設(shè)有孔徑5mm的圓孔；其側(cè)下封板連接一個楔形匯流口，其側(cè)上封板與沖刷板200可拆卸連接，并且該側(cè)上封板的上沿以及側(cè)下封板的上沿與沖刷板200在同一平面；另外兩個相對的側(cè)前封板和側(cè)后封板的上沿均設(shè)有擋沿，該擋沿與側(cè)上封板的上沿相比，高出5cm。所述土槽100的底封板與地面之間夾角在0° 15°范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)土槽100以及沖刷板200的坡度。 所述土槽100的底封板上裝有3對尼龍車輪前輪、中輪和后輪。其中前輪和中輪為萬向輪， 后輪為定向輪，以便土槽100移動。土槽100按照試驗(yàn)設(shè)計裝填土壤，裝填高度50cm，即與所述側(cè)上封板和側(cè)下封板的上沿持平。所述沖刷板200為2mm厚不銹鋼板制成，呈U型結(jié)構(gòu)，其長1. Om,寬0. 5m,兩個側(cè)端設(shè)有5cm高的擋沿。所述沖刷板200通過其下端的固定裝置與所述土槽100的側(cè)上封板可拆卸式連接。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述水流分散裝置300的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，所述水流分散裝置300的主體由兩個半徑不同，內(nèi)部中空并且兩端封閉的圓柱體套接而成。兩個圓柱體的長度均為0. 5m(兩個圓柱體的長度也可以不同，但兩者長度相同時效果更好)，制造材料均為Imm厚鋼板。其中，大圓柱體301的直徑為km，小圓柱體302的直徑為3cm，小圓柱體302嵌套在大圓柱體301中。所述水流分散裝置300與地面呈水平設(shè)置，其與所述沖刷板200的擋沿滑動連接，以沿?fù)跹卦跊_刷板200上滑動，進(jìn)而通過滑動所述水流分散裝置300調(diào)整流過沖刷板200的水流的流速。所述兩個圓柱體套接后，在所述小圓柱體302 的上部中間位置設(shè)有孔徑為2cm的進(jìn)水口 303，該進(jìn)水口 303通過穿過所述大圓柱體301上部的導(dǎo)管600連接所述流量控制裝置400。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述大圓柱體301和小圓柱體302的剖視圖。如圖3所示，在所述大圓柱體301和小圓柱體302的下半部以Icm為間距均勻的設(shè)有直徑為3mm的圓孔，構(gòu)成篩網(wǎng)。所述水流分散裝置300將流量控制裝置400內(nèi)流出的水流，通過兩層篩網(wǎng)的分散作用，將分散的水流均勻流至整個沖刷板200，以保證沖刷水流的均勻度和分散度。所述流量控制裝置400為一個流量計，其安裝于供水桶500的出水端以測定和控制流量。由于水流中攜帶有泥沙等顆粒狀污染物，因此在試驗(yàn)前需對該流量計的讀數(shù)進(jìn)行校正。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述供水桶500的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，所述供水桶500 為由2mm厚不銹鋼板制成的圓柱狀水桶，其高1.0m，直徑0. 6m，該水桶中裝有攪拌器501，攪拌器501上焊接有6個扇葉5011，可以有效防止在試驗(yàn)過程中水中的污染物沉降。所述攪拌桶700的結(jié)構(gòu)與所述供水桶500相同。渾水沖刷模擬試驗(yàn)過程中，徑流與給定濃度的污染物在攪拌桶700中混合均勻， 經(jīng)水泵800由導(dǎo)管600抽至位于一定高度的供水桶500中，經(jīng)流量控制裝置400以一定的流量進(jìn)入水流分散裝置300，在水流分散裝置300的作用下均勻分散在沖刷板200上并向下流動，經(jīng)過一定距離的流動后，水流以一定流速進(jìn)入土槽100，水流在土槽100上進(jìn)行沖刷后進(jìn)入土槽底端并從匯流口流出。本實(shí)用新型實(shí)施例所述渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備的上述限定參數(shù)均為本實(shí)施例的優(yōu)選參數(shù)，但本實(shí)用新型方案并不限于此。本實(shí)用新型實(shí)施例所述渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，通過設(shè)置流量控制裝置400，可以精確控制沖刷渾水的流量，并可以在一定范圍內(nèi)線性調(diào)節(jié)該流量，便于試驗(yàn)操控和數(shù)據(jù)獲取。通過上下滑動所述水流分散裝置300，可以在一定范圍內(nèi)對進(jìn)入土槽100的沖刷渾水的流速進(jìn)行線性調(diào)節(jié)，便于試驗(yàn)操控和數(shù)據(jù)獲取。通過對所述水流分散裝置300設(shè)置兩層篩網(wǎng)，可以保證沖刷水流均勻分散，避免水流不分散導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差。通過調(diào)節(jié)土槽100的坡
5度，可以研究不同坡度對試驗(yàn)的影響。所述土槽100與沖刷板200可拆卸連接，因此可以更換多種規(guī)格的土槽100，以及在土槽100中設(shè)置不同的水土保持措施，可以用于多種目的的試驗(yàn)研究。 以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其包括沖刷板O00)以及供水桶(500)；其特征在于，該設(shè)備還包括水流分散裝置(300)以及流量控制裝置G00)；所述水流分散裝置(300)可沿所述沖刷板(200)表面滑動地設(shè)置在所述沖刷板(200) 上，且所述水流分散裝置(300)通過導(dǎo)管(600)與所述供水桶(500)相連，所述流量控制裝置(400)設(shè)置在所述水流分散裝置(300)與所述供水桶(500)連接的導(dǎo)管(600)上。
2.如權(quán)利要求1所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括土槽 (100)、攪拌桶(700)和水泵(800)；所述土槽(100)和沖刷板(200)可拆卸連接；所述供水桶(500)、水泵(800)和攪拌桶(700)依次通過所述導(dǎo)管(600)連接在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述水流分散裝置(300) 包括大圓柱體(301)和小圓柱體(302)，所述小圓柱體(30 嵌套在所述大圓柱體(301) 內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述大圓柱體(301)和小圓柱體(302)均內(nèi)部中空且兩端封閉；所述大圓柱體(301)和小圓柱體(302)的下部均勻開孔。
5.如權(quán)利要求3所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述小圓柱體(302)的上部中間位置設(shè)進(jìn)水口(303)，所述導(dǎo)管(600)穿過所述大圓柱體(301)的上部，并且連接所述進(jìn)水口(30 和流量控制裝置000)。
6.如權(quán)利要求2所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述沖刷板(200)呈U 型，下端設(shè)有用于與所述土槽(100)相連的固定裝置，兩個側(cè)端設(shè)有與所述水流分散裝置 (300)滑動連接的擋沿。
7.如權(quán)利要求2所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述土槽(100)為一上開口箱體，其包括底封板、相對的側(cè)上封板和側(cè)下封板，以及相對的側(cè)前封板和側(cè)后封板；所述底封板上均勻開孔；所述側(cè)上封板上沿和側(cè)下封板上沿與所述沖刷板(200)在同一平面；所述側(cè)下封板連接一個匯流口；所述側(cè)前封板和側(cè)后封板的上沿設(shè)置有擋沿。
8.如權(quán)利要求7所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述土槽(100)的底封板上裝有3對車輪前輪、中輪和后輪；其中，所述前輪和中輪為萬向輪，后輪為定向輪。
9.如權(quán)利要求2所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述供水桶(500)和攪拌桶(700)內(nèi)裝有攪拌器(501)，所述攪拌器(501)上設(shè)有多個扇葉(5011)。
10.如權(quán)利要求1所述的渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述流量控制裝置 (400)為一個流量計。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，涉及水土保持儀器設(shè)備領(lǐng)域。該渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備包括沖刷板以及供水桶；其特征在于，該設(shè)備還包括水流分散裝置以及流量控制裝置；所述水流分散裝置可沿所述沖刷板表面滑動地設(shè)置在所述沖刷板上，且所述水流分散裝置通過導(dǎo)管與所述供水桶相連，所述流量控制裝置設(shè)置在所述水流分散裝置與所述供水桶連接的導(dǎo)管上。本實(shí)用新型所述渾水沖刷模擬試驗(yàn)設(shè)備，通過設(shè)置流量控制裝置，可以精確控制沖刷渾水的流量，并可以在一定范圍內(nèi)線性調(diào)節(jié)該流量；通過上下滑動所述水流分散裝置，可以在一定范圍內(nèi)對進(jìn)入土槽的沖刷渾水的流速進(jìn)行線性調(diào)節(jié)。該試驗(yàn)設(shè)備便于試驗(yàn)操控和數(shù)據(jù)獲取。
文檔編號G01N33/24GK202041524SQ20112012519
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者王慶海, 肖波 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院