本實用新型涉及水土流失與土壤侵蝕監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種水土流失定位監(jiān)測設(shè)備。

背景技術(shù)：

我國是世界上水土流失較為嚴(yán)重的國家之一，水土流失是中國的頭號環(huán)境問題，根據(jù)最新普查數(shù)據(jù)，我國現(xiàn)有水土流失總面積294.91km²，占國土面積的30.72％，水土流失對國家的生態(tài)安全構(gòu)成了威脅，是我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。此外據(jù)統(tǒng)計，我國每年新增各類生產(chǎn)建設(shè)項目幾萬個，這些建設(shè)項目也會大量土地擾動，造成嚴(yán)重的水土流失。因此，做好水土流失的實時定位監(jiān)測，把握水土流失強度和規(guī)律，對有針對性的開展水土保持工作具有重要意義。

我國目前常用的水土流失監(jiān)測方法有遙感觀測法和常規(guī)監(jiān)測法。遙感觀測法主要利用遙感衛(wèi)星圖片拍攝，結(jié)合計算機軟件解譯，從宏觀上分析水土流失與土壤侵蝕變化情況，該方法適用于大空間、大尺度的觀測，技術(shù)較為先進、節(jié)省了人力，但該方法技術(shù)要求高、成本大，不適宜局部小范圍實時觀測，無法大范圍推廣。常規(guī)監(jiān)測法主要有徑流小區(qū)法、侵蝕溝樣地法、插釬法等。徑流小區(qū)法通過在坡面設(shè)徑流小區(qū)，小區(qū)末端設(shè)沉沙池，定期觀測沉沙設(shè)施中的泥沙沉積量，推算水土流失量，該方法具有測量精度高，可長期定位觀測的優(yōu)點，但需要一定的土建設(shè)施，在野外無土建條件的區(qū)域難以開展；侵蝕溝樣地法通過測定每條侵蝕溝的長、寬、深等尺寸，計算侵蝕溝的體積，推算出水土流失量，該方法操作簡單，但精度極差，且無法長期觀測；插釬法是目前最常用的水土流失監(jiān)測方法，該方法一般通過在地面插入多根測釬，人工定期測量測釬出露地面的高度變化，推算出土壤侵蝕厚度，進而算出水土流失量，該方法具有操作簡單、易于布設(shè)的特點，但也存在測釬易沉降、人為誤差大的缺點，且每次測量時都會對土壤表面產(chǎn)生一定破壞，影響測量精度。

因此，目前常用的水土流失監(jiān)測方法都有一定的弊端，需要對既有監(jiān)測方法和設(shè)備進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種水土流失定位監(jiān)測設(shè)備，用于解決現(xiàn)有水土流失監(jiān)測成本高、精度差、不能實時定位觀測的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種水土流失定位監(jiān)測設(shè)備，包括放置于平坦地面的兩個支座，每個支座上設(shè)有縱向支撐桿，兩個縱向支撐桿之間通過橫向支撐桿連接，所述橫向支撐桿上套有多個可滑動的連接件；還包括多個可豎向移動的測試柱，每個所述測試柱與對應(yīng)的連接件連接。

優(yōu)選地，所述縱向支撐桿的頂端設(shè)有凹槽，所述橫向支撐桿的兩端分別位于相應(yīng)的凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述橫向支撐桿為矩形桿。

優(yōu)選地，所述橫向支撐桿上設(shè)有第一刻度。

優(yōu)選地，所述連接件包括相連接的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒可套在所述橫向支撐桿上自由滑動，所述測試柱穿過所述第二套筒并可相對于所述第二套筒豎向移動。

優(yōu)選地，所述測試柱上設(shè)有第二刻度。

優(yōu)選地，所述測試柱為鋼釬。

優(yōu)選地，每個所述支座上設(shè)有凸起的連接部，所述連接部上設(shè)有安裝槽，所述縱向支撐桿的底部插入所述安裝槽內(nèi)。

如上所述，本實用新型涉及的水土流失定位監(jiān)測設(shè)備，具有以下有益效果：該設(shè)備可放置于在各類地形場地上，用于自然水力侵蝕、自然風(fēng)力侵蝕及生產(chǎn)建設(shè)項目造成的水土流失監(jiān)測上，其通過定期觀測測試柱沉降量，得出土壤流失厚度，進而推算出水土流失量。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶、安裝方便、易于操作、人為誤差小、測量精度高、對地形環(huán)境適應(yīng)性強的特點，具有很好的經(jīng)濟性、實用性及廣泛的適用性。

該設(shè)備還可根據(jù)測量精度需要，增加或減少測試柱數(shù)量，或同時布設(shè)多套監(jiān)測設(shè)備同步進行監(jiān)測；該設(shè)備帶有可滑動的連接件，可使測試柱避開石塊、磚塊等障礙物，提高測量準(zhǔn)確度；該設(shè)備還可用于地表粗糙度量測。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為支座的俯視圖。

圖3為支座的側(cè)視圖。

圖4為縱向支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為橫向支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖6的俯視圖。

圖8為測試柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

1 支座

11 連接部

12 安裝槽

2 縱向支撐桿

21 凹槽

3 橫向支撐桿

31 第一刻度

4 連接件

41 第一套筒

42 第二套筒

5 測試柱

6 地面線

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。

如圖1所示，本實用新型提供一種水土流失定位監(jiān)測設(shè)備，包括兩個支座1，兩個支座1放置于平坦地面上，每個支座1上設(shè)有縱向支撐桿2，縱向支撐桿2固定在所述支座1，兩個縱向支撐桿2之間通過橫向支撐桿3連接，所述橫向支撐桿3上套有多個可滑動的連接件4。水土流失定位監(jiān)測設(shè)備還包括多個可豎向移動的測試柱5，每個所述測試柱5與對應(yīng)的連接件4連接。水土流失后，測試柱5的豎向位置發(fā)生變化，通過記錄每次測試柱5變化的位置，得出水土流失情況。

如圖1至圖3所示，縱向支撐桿2可通過螺紋連接、焊接或其他方式連接在所述支座1上。優(yōu)選地，在每個支座1上設(shè)置凸起的連接部11，所述連接部11可焊接在支座1上，所述支座1呈圓形，所述支座1上設(shè)有安裝槽12，所述縱向支撐桿2的底部插入所述安裝槽12內(nèi)，所述安裝槽12的形狀根據(jù)縱向支撐桿2的形狀設(shè)置。

如圖1和圖4所示，優(yōu)選地，所述縱向支撐桿2的頂端設(shè)有凹槽21，所述橫向支撐桿3的兩端分別位于相應(yīng)的凹槽21內(nèi)，縱向支撐桿2為木質(zhì)或鐵制的矩形桿。如圖1和圖5所示，優(yōu)選地，所述橫向支撐桿3為矩形桿，可選用不銹鋼制成，所述橫向支撐桿3上設(shè)有第一刻度31，根據(jù)所述第一刻度31調(diào)整和確定所述連接件4的水平滑動位置。

如圖1、圖6和圖7所示，優(yōu)選地，所述連接件4包括相連接的第一套筒41和第二套筒42，所述第一套筒41和所述第二套筒42焊接連接，所述第一套筒41可套在所述橫向支撐桿3上自由滑動，所述第一套筒41的截面呈矩形；所述第二套筒42的截面為圓形結(jié)構(gòu)，測試柱5穿過所述第二套筒42并可相對于所述第二套筒42上下移動。如圖1和圖8所示，優(yōu)選地，所述測試柱5上設(shè)有第二刻度51，所述測試柱5為鋼釬，觀測鋼釬在第二套筒42端部的刻度位置，從而確定水土流失的厚度。

以下給出本實用新型的一種優(yōu)選實施方式：

所述支座1的直徑8～10cm，厚度1～2cm；所述安裝槽12的長度2cm、寬度1cm、高度3cm，壁厚0.3～0.5cm；所述縱向支撐桿2底面的長度2cm、寬度1cm，所述縱向支撐桿2的高度為20cm或40cm；所述橫向支撐桿3的尺寸為1cm×1cm，長度100cm；所述第二套筒42的內(nèi)徑為1cm；測試柱5的直徑1cm，高度為40cm或80cm，測量范圍為20cm～40cm。

以下給出一種水土流失定位監(jiān)測設(shè)備的安裝方法，包括如下步驟：

1、在需監(jiān)測水土流失的場地內(nèi)，選擇一處典型區(qū)域，根據(jù)橫向支撐桿3的長度確定兩個支座1的間隔，兩個支座1的放置處地面高程應(yīng)基本相同，且地形平坦，否則應(yīng)進行人工整平。為防止大風(fēng)、暴雨等外力對設(shè)備穩(wěn)定性造成影響，可在支座底部鋪墊方磚，并在支座圓盤上壓磚塊、石塊等重物。

2、根據(jù)量程、監(jiān)測時間和場地實際情況，選擇20cm或40cm長的兩根縱向支撐桿2，將其底部插入支座1的安裝槽12內(nèi)。

3、由于凹槽21的一側(cè)開口，另一側(cè)封閉，應(yīng)將兩個縱向支撐桿3頂部凹槽21向內(nèi)布置，以便懸掛橫向支撐桿3，根據(jù)測量精度需要，在橫向支撐桿上套入若干連接件，將橫向支撐桿3的兩端分別放置于縱向支撐桿2頂部的凹槽21內(nèi)。

4、參照橫向支撐桿4的第一刻度31將連接件4間隔相同長度放置，然后在每個連接件4的第二套筒42內(nèi)插入一根測試柱5，測試柱5的長度根據(jù)縱向支撐桿2的高度選擇。

以下給出一種利用水土流失定位監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測水土流失的方法，包括以下步驟：

1、設(shè)備安裝完成后，檢查地面情況，若地面上有石塊、磚塊等障礙物，應(yīng)移動連接件4，避開障礙物；記錄每根測試柱5在第二套筒42端部的刻度，設(shè)為初始刻度Z1，測量水土流失面積，記為S，單位m²。

2、預(yù)設(shè)觀測測試柱5刻度變化的時間，根據(jù)設(shè)定時間觀測測試柱5刻度變化，每次數(shù)值記為Z2，進行土壤流失的厚度計算Z＝Z2-Z1，其中Z為土壤流失的厚度，單位mm。

3、測量每次地面的坡度值，記為θ，單位度，進行水土流失量計算，A＝ZS/1000COSθ，其中A為水土流失量，單位m³。

4、通過計算機軟件如surfer等，對每次測量出的水土流失量數(shù)據(jù)進行分析，還可以繪制出微地貌變化情況。

本實用新型的測試柱5的正前方可以設(shè)置電子監(jiān)控設(shè)備或高清數(shù)碼設(shè)備，拍攝的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)诫娔X終端，從而實時遠程采集數(shù)據(jù)。

本實用新型提供的水土流失定位監(jiān)測設(shè)備，可放置于在各類地形場地上，用于自然水力侵蝕、自然風(fēng)力侵蝕及生產(chǎn)建設(shè)項目造成的水土流失監(jiān)測上，其通過定期觀測鋼釬的沉降量，得出土壤流失厚度，進而推算出水土流失量。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶、安裝方便、易于操作、人為誤差小、測量精度高、對地形環(huán)境適應(yīng)性強的特點，同時可配合電子監(jiān)控設(shè)備、高清數(shù)碼設(shè)備使用，實時遠程采集數(shù)據(jù)，大大減少人力工作量，具有很好的經(jīng)濟性、實用性及廣泛的適用性。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

該設(shè)備還可根據(jù)測量精度需要，增加或減少測試柱數(shù)量，或同時布設(shè)多套監(jiān)測設(shè)備同步進行監(jiān)測；該設(shè)備帶有可滑動的連接件，可使測試柱避開石塊、磚塊等障礙物，提高測量準(zhǔn)確度；該設(shè)備還可用于地表粗糙度量測。

綜上所述，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。