本發(fā)明涉及一種水文測量，具體涉及一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)地表徑流和泥沙量監(jiān)測有兩種方法。一種是傳統(tǒng)方法，用水泥建筑蓄水池，現(xiàn)場實時取樣，這種方法結(jié)果準(zhǔn)確，但不利于野外操作，如果監(jiān)測點(diǎn)偏遠(yuǎn)，現(xiàn)場實時取樣困難。另一種是半自動和全自動電子設(shè)備，半自動設(shè)備多監(jiān)測徑流量，泥沙含量還要現(xiàn)場實時取樣，全面整地后泥沙流失大，翻斗式計量容易失靈；全自動電子監(jiān)測設(shè)備省力、省時、方便，但電子設(shè)備需要直流電，野外偏遠(yuǎn)林地監(jiān)測取電困難，且設(shè)備成本很高，維護(hù)難度大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，操作簡單，維護(hù)方便，結(jié)果準(zhǔn)確的林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于主要包括以下步驟：
1）選擇監(jiān)測林地；
2）設(shè)置擋水條；在所監(jiān)測林地的上邊界、左邊界、右邊界各挖一條深為10-15cm的溝，溝內(nèi)設(shè)置擋水條，檔水條兩側(cè)用土壓實使之直立，擋水條的高度要求高出地表5-10cm，確保監(jiān)測區(qū)外圍的地面徑流水不能流入被監(jiān)測地塊，所設(shè)立在林地上邊界、左邊界、右邊界的擋水條分別稱之為上邊界檔水條、左邊界檔水條、右邊界擋水條；
3）引水溝建設(shè)：在被監(jiān)測林地區(qū)塊的下邊界處，挖一條寬30-40cm、深20-30cm的引水溝，引水溝的長度應(yīng)超出被監(jiān)測林地寬度，引水溝與水平線夾角為5-10度，底部用水泥漿澆注，海拔稍低的端口為出水口；在距離出水口1m處的引水溝底部，向下挖一個沉淀池；
4）蓄水器安裝：在引水溝的末端設(shè)置水管，水管出水口端設(shè)置蓄水器，引水溝中的水經(jīng)水管流入蓄水器；
5）安裝水表和集水器：在蓄水器的側(cè)壁，在距離蓄水器頂端50cm、30cm、10cm處不同方向各安裝一個機(jī)械水表，水表的出水端各連接一個集水器，蓄水器底部設(shè)有排污孔；
6）地表徑流量監(jiān)測：根據(jù)監(jiān)測需要，定期讀取三個水表流量數(shù)據(jù)、蓄水器的水量和沉淀池水量，距離蓄水器頂端50cm、30cm、10cm的水表讀數(shù)分別記為w50、w30、w10，蓄水器水量記為w蓄，沉淀池水量記為w沉，地表徑流總量w總=w50+w30+w10+w蓄+w沉；
7）泥沙流失量監(jiān)測：在測定地表徑流數(shù)據(jù)時，測得沉淀池、蓄水器、小型集水器的水體積v1、v2、v3；并對沉淀池、蓄水器和小型集水器的水進(jìn)行取樣，取樣前充分?jǐn)嚢枋顾示鶆虻幕鞚嵋?，用礦泉水瓶各盛一瓶樣水帶回實驗室，分析沉淀池、蓄水器、集水器中水的含沙率s1、s2、s3；分別計算出沉淀池泥沙量t1、蓄水器泥沙量t2、水表流失的泥沙量t3；監(jiān)測林區(qū)泥沙流失總量t總=t1+t2+t3，其中t1=v1*s1，t2=v2*s2，t3=w流*1000*s3；每次取樣后要及時排干沉淀池、蓄水器、小型集水器的水和泥沙。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟3）中引水溝的頂部設(shè)置遮雨板，遮雨板坡向與被監(jiān)測林地坡向一致，下方寬度應(yīng)超出引水溝寬30-40cm，確保引水溝上方降落的雨水不直接落入引水溝。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟3）中沉淀池的大小為長50cm、寬30-40cm、深50cm。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟5）水表選擇方法如下：
a):地表最大集雨量和徑流量測算：按監(jiān)測林地所在縣近年來最大日降雨量u日和日最大降雨量u大，測算監(jiān)測林地地表每小時平均集雨量w均和最大集雨量w大;w均=s地×u日÷12÷1000，w大=s地×u大÷1000;式中：s地為監(jiān)測林地面積;為了保證監(jiān)測的精確度，不考慮林地和樹木對降雨的截留作用;
b):水表選擇:按監(jiān)測林地地表小時平均集雨量w均，測算小口徑機(jī)械水表的理論口徑r??；按小時最大集雨量w大和小時平均集雨量w均之差，測算大口徑機(jī)械水表的理論口徑r大；r2小=w均/v小/π，r2大=（w大-w均）/v大/π，式中：v小為水表距離蓄水器頂端50cm處的水流速，π為圓周率3.14；v大為水表距離蓄水器頂端30cm處的水流速；v2=cv*2g*h，式中：cv為流速系數(shù)0.82，h為水表安裝位置中心點(diǎn)到水桶頂端的高度，g為重力加速度；根據(jù)理論口徑，對照機(jī)械水表口徑分類情況，按“就近就大”原則選購實際口徑的水表。機(jī)械水表口徑分類情況：d8mm、13mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm、65mm、80mm、100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm、400mm等。“就近就大”原則是指計算出的口徑大小市場不一定能買到，只能買比較接近理論口徑的水表，但實際上有兩個都比較接近的，就大就是選擇大的口徑，如理論口徑3.5厘米，但市場上只有2.4、3.3、4.0、4.6等口徑，就近就大選擇4.0。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟4）中水管出水口端還設(shè)有過濾網(wǎng)；監(jiān)測林地地表徑流水經(jīng)引水溝出水口和水管，再經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后流入蓄水器。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟5）中集水器為桶狀結(jié)構(gòu)，高50cm，直徑30-40cm，頂端有蓋，出水口直徑為進(jìn)水口的2倍。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于蓄水器采用塑料或不銹鋼制品，上端密封不漏雨，容量為0.5-1.5噸。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于步驟1）監(jiān)測林地選擇方法為：在被監(jiān)測林區(qū)選擇一塊整地面積67m2以上、形狀呈四邊形、坡向基本一致、坡度5-35度的林地。
所述的一種林地地表徑流量和泥沙流失量的監(jiān)測方法，其特征在于過濾網(wǎng)（7）采用網(wǎng)目直徑0.5-1.5cm的魚網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明專利技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于杉木林、毛竹林、錐栗林、板栗林及公益林等野外林地表面徑流量和泥沙量監(jiān)測，或這些林地整地后的表面徑流量和泥沙量監(jiān)測，既可用于臨時性監(jiān)測，也可用于長期監(jiān)測；（2）本發(fā)明對林地地表徑流和泥沙流失量采用了自動機(jī)械化全集流監(jiān)測技術(shù)，操作簡單，維護(hù)方便，不存在設(shè)備失靈或斷電等問題，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)果可靠；（3）本發(fā)明所使用的監(jiān)測設(shè)備成本低廉，按監(jiān)測林地區(qū)塊面積70-80m2計算，只需成本千元，遠(yuǎn)比市場上全自動監(jiān)測設(shè)備的成本低，解決了目前林地地表徑流和泥沙流失監(jiān)測困難的問題，推廣使用價值高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1-上邊界檔水條；1-2-左邊界檔水條；1-3-右邊界擋水條；2-引水溝；3-遮雨板；4-沉淀池；5-水管；6-蓄水器；7-過濾網(wǎng)；8-水表；j1-距離蓄水器頂端50cm的小型集水器；j2-距離蓄水器頂端30cm的小型集水器；j3-距離蓄水器頂端10cm的小型集水器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實施例1。
1.1選擇監(jiān)測林地：在浙江省慶元縣羊背村錐栗林中選擇一塊整地面積80m2的林地，被選林地呈四邊形，長15m、寬5.3m，坡向基本一致，坡度20度，林下植被幾乎沒有。
1.2擋水條建設(shè)：先對選定的監(jiān)測林地區(qū)塊四周邊界寬30cm的范圍進(jìn)行林地清理，清除地面上的雜草和枯枝落葉，以人面向監(jiān)測林地區(qū)塊的上邊界為參照，在其上邊界、左邊界、右邊界各挖一條深10-15cm、寬15-20cm的淺溝，將事先準(zhǔn)備好的寬15-20cm的檔水條部分埋入溝中，擋水條的高度要求高出地表5-10cm，并用土壓實檔水條兩側(cè)，使之直立，埋入地下的部分占檔水條高度的1/2-2/3左右，目的是確保監(jiān)測區(qū)外圍的地面徑流水不能流入被監(jiān)測地塊。所設(shè)立在林地上邊界、左邊界、右邊界的擋水條分別稱之為上邊界檔水條1-1、左邊界檔水條1-2、右邊界擋水條1-3。
1.3引水溝建設(shè)：在被監(jiān)測林地區(qū)塊的下邊界處，挖一條寬35cm、深20cm左右、長8.5m的引水溝2，引水溝與水平線夾角為5-10度，海拔稍高的一個端口嚴(yán)密封死，海拔稍低的端口為出水口，引水溝底部用水泥漿澆注。在距離出水口約1m處的引水溝底部，向下挖一個長50cm、寬35cm、深50cm左右的沉淀池4，沉淀池底部和四壁用水泥澆注，將被監(jiān)測林地表面的徑流水，全部流入引水溝后，枯葉和石塊留住在沉淀池中，泥沙水經(jīng)出水口全部流向蓄水池。引水溝的長度應(yīng)超出被監(jiān)測林地寬度，同時為減少雨水直接落入引水溝而造成監(jiān)測誤差，應(yīng)在引水溝頂部修建遮雨板3，遮雨板坡向與被監(jiān)測林地坡向一致，寬度應(yīng)超出引水溝寬30-40cm。
1.4蓄水器安裝：監(jiān)測林地地表徑流水，經(jīng)引流溝出水口和水管5，再經(jīng)過濾網(wǎng)7（用于攔截樹葉等雜物）過濾后流入蓄水器。水管一端與引水溝嚴(yán)密連接，另一端與過濾網(wǎng)連接。過濾網(wǎng)采用網(wǎng)目直徑0.5cm的魚網(wǎng)，長約蓄水池高的三分之二，大小為蓄水器直徑的1/2。水塔上面密封不漏雨。蓄水器采用塑料桶，容量最好為0.5-1.5噸左右，本實施例塑料桶直徑1.2m，高1m。
1.5地表最大集雨量和徑流量測算：據(jù)縣氣象局資料，該縣近年來最大日降雨量u日94mm和日最大降雨量u大32.3mm。w均=s地×u日÷12÷1000，w大=s地×u大÷1000。式中：s地為監(jiān)測林地面積(m2)。以此推算出，監(jiān)測林地地表每小時平均集雨量w均0.3133m3/h和最大集雨量w大2.584m3/h。
1.6水表選擇：選擇機(jī)械水8表作為地表徑流的計量工具。按監(jiān)測林地地表小時平均集雨量w均，測算小口徑機(jī)械水表的理論口徑r?。ūＡ粜?shù)一位，四舍五入，下同）；按小時最大集雨量w大和小時平均集雨量w均之差，測算大口徑機(jī)械水表的理論口徑r大。r2小=w均/v小/π=0.3133(m3/h)/10205(m/h)/3.14=0.0978cm2，算得r小0.32cm，d為0.64cm。r2大=(w大-w均)/v大/π=2.2707(m3/h)/7905(m/h)/3.14=0.9148cm，算得r大0.96cm，d為1.92cm。式中：v小2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.5=8.036(m/s)2，v小為10205m/h；v大2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.3=4.8216(m/s)2，v大為7905m/h。根據(jù)計算出的理論口徑，對照中國水表分類表，按“就近就大”的選購原則，選擇實際口徑8mm水表一個，實際口徑20mm的水表二個。
1.7水表安裝：在距離蓄水器6頂端50cm、30cm、10cm處不同方向各安裝一個機(jī)械水表8，蓄水器最底部安裝一個排污孔。距離蓄水器頂端50cm處安裝口徑8mm的機(jī)械水表，距離水桶頂端30cm、10cm處各安裝一個口徑20mm的機(jī)械水表。各水表的出水口用管道分別與小型集水器相連，口徑8mm水表與距離蓄水器頂端50cm的小型集水器j1相連，30cm處的口徑20mm水表與距離蓄水器頂端30cm的小型集水器j2小型集水器相連，10cm處的20mm水表與距離蓄水器頂端50cm的小型集水器j3相連。小型集水器為桶狀結(jié)構(gòu)，高50cm，直徑40cm，頂端有蓋，出水口直徑為進(jìn)水口的2倍。
1.8地表徑流量監(jiān)測：流入沉淀池和流出引水溝出水口的泥沙水，為監(jiān)測林地地表水土流失量。根據(jù)監(jiān)測需要，定期讀取水表流量數(shù)據(jù)w流、蓄水器的水量w蓄、沉淀池水量w沉。w50讀數(shù)為7.4656t，w30讀數(shù)為0.0774t，w10讀數(shù)為0，w蓄為0.5652t，w沉為0.07。w總為81782kg。
1.9水土流失量監(jiān)測：在讀取水表流量的同時，分別對沉淀池、蓄水器和小型集水器的水進(jìn)行取樣，取樣前充分?jǐn)嚢枋顾示鶆虻幕鞚嵋海玫V泉水瓶各盛一瓶樣水帶回實驗室，烘干測量和分析得到沉淀池含沙率s1為7.9g/l、蓄水器含沙率s2為4.8g/l、集雨器含沙率s3為1.9g/l，并根據(jù)現(xiàn)場狀況測算沉淀池水體積v1為0.07m3、蓄水器v2為0.5652m3、水表流失的水量v2為7.543m3，計算出沉淀池泥沙量t1為0.553kg、蓄水器泥沙量t2為2.713kg、水表流失的泥沙量t3為14.332kg。監(jiān)測林區(qū)在監(jiān)測期間泥沙流失總量t總17.598kg，0.220kg/m2。
實施例2。
2.1選擇監(jiān)測林地：在浙江省蓮都區(qū)某村杉木林中選擇一塊整地面積100m2的林地，被選林地呈四邊形，長20m、寬5m，坡向基本一致，坡度22度，林下植被為小灌木、芒萁、雜草等。
2.2擋水條建設(shè)：先對選定的監(jiān)測林地區(qū)塊四周邊界寬40cm的范圍進(jìn)行林地清理，清除地面上的小灌木、芒萁、雜草，以人面向監(jiān)測林地區(qū)塊的上邊界為參照，在其上邊界、左邊界、右邊界各挖一條深10-15cm、寬15-20cm的淺溝，將事先準(zhǔn)備好的寬15-20cm的檔水條1/2-2/3部分埋入溝中，并用土壓實檔水條兩側(cè)，使之直立，并確保監(jiān)測區(qū)外圍的地面徑流水不能流入被監(jiān)測地塊。所設(shè)立在林地上邊界、左邊界、右邊界的擋水條分別稱之為上邊界檔水條1-1、左邊界檔水條1-2、右邊界擋水條1-3。
2.3引水溝建設(shè)：在被監(jiān)測林地區(qū)塊的下邊界處，挖一條寬30cm、深30cm左右、長8m的引水溝2，引水溝與水平線夾角為5-10度，海拔稍高的一個端口嚴(yán)密封死，海拔稍低的端口為出水口，引水溝底部用水泥漿澆注。在距離出水口約1m處的引水溝底部，向下挖一個長50cm、寬30cm、深50cm左右的沉淀池4，沉淀池底部和四壁用水泥澆注，將被監(jiān)測林地表面的徑流水，全部流入引水溝后，枯葉和石塊留住在沉淀池中，泥沙水經(jīng)出水口全部流向蓄水池。引水溝的長度應(yīng)超出被監(jiān)測林地寬度，為減少雨水直接落入引水溝而造成監(jiān)測誤差，應(yīng)在引水溝頂部修建遮雨板3，遮雨板坡向與被監(jiān)測林地坡向一致，寬度應(yīng)超出引水溝寬30-40cm。
2.4蓄水器安裝：監(jiān)測林地地表徑流水，經(jīng)引流溝出水口和水管5，再經(jīng)過濾網(wǎng)7過濾后流入蓄水器。水管5一端與引水溝2嚴(yán)密連接，另一端與過濾網(wǎng)7連接。過濾網(wǎng)采用網(wǎng)目直徑1.0cm的魚網(wǎng)，長約蓄水池高的三分之二，大小為蓄水器直徑的2/3。水塔上面密封不漏雨。蓄水器采用塑料桶，直徑1.2m，高1m。
2.5地表最大集雨量和徑流量測算：據(jù)縣氣象局資料，該縣近年來最大日降雨量u日144mm和日最大降雨量u大100mm。w均=s地×u日÷12÷1000，w大=s地×u大÷1000。式中：s地為監(jiān)測林地面積(m2)。以此推算出，監(jiān)測林地地表每小時平均集雨量w均0.6m3/h和最大集雨量w大10.0m3/h。
2.6水表選擇：選擇機(jī)械水表作為地表徑流的計量工具。按監(jiān)測林地地表小時平均集雨量w均，測算小口徑機(jī)械水表的理論口徑r小（保留小數(shù)一位，四舍五入，下同）；按小時最大集雨量w大和小時平均集雨量w均之差，測算大口徑機(jī)械水表的理論口徑r大。r2小=w均/v小/π=0.6(m3/h)/10205(m/h)/3.14=0.1872cm，算得r小0.43cm，d為0.86cm。r2大=(w大-w均)/v大/π=2.2707(m3/h)/7905(m/h)/3.14=3.7870cm2，算得r大為1.95cm，d為3.9cm。式中：v小2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.5=8.036(m/s)2，v小為10205m/h；v大2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.3=4.8216(m/s)2，v大為7905m/h。根據(jù)計算出的理論口徑，對照中國水表分類表，按“就近就大”的選購原則，選擇實際口徑13mm水表一個，實際口徑40mm的水表二個。
2.7水表安裝：在距離蓄水器頂端50cm、30cm、10cm處不同方向各安裝一個機(jī)械水表，蓄水器最底部安裝一個排污孔。距離蓄水器頂端50cm處安裝口徑13mm的機(jī)械水表，距離水桶頂端30cm、10cm處各安裝一個口徑40mm的機(jī)械水表。各水表的出水口用管道分別與小型集水器相連，口徑13mm水表與j1小型集水器相連，30cm處的口徑40mm水表與j2小型集水器相連，10cm處的40mm水表與j3小型集水器相連。小型集水器為桶狀結(jié)構(gòu)，高50cm，直徑40cm，頂端有蓋，出水口直徑為進(jìn)水口的2倍。
2.8地表徑流量監(jiān)測：流入沉淀池和流出引水溝出水口的泥沙水，為監(jiān)測林地地表水土流失量。根據(jù)監(jiān)測需要，定期讀取水表流量數(shù)據(jù)w流、蓄水器的水量w蓄、沉淀池水量w沉。根據(jù)監(jiān)測需要，某時段監(jiān)測林地地表徑流量w總。w總=w50+w30+w10。w50讀數(shù)為2.5676t，w30讀數(shù)為0.1774t，w10讀數(shù)為0，w蓄為0.5652t，w沉為0.075t。w總為3384.8kg。
2.9水土流失量監(jiān)測：在讀取水表流量的同時，分別對沉淀池、蓄水器和小型集水器的水進(jìn)行取樣，取樣前充分?jǐn)嚢枋顾示鶆虻幕鞚嵋?，用礦泉水瓶各盛一瓶樣水帶回實驗室，烘干測量和分析得到沉淀池含沙率s1為5.6g/l、蓄水器含沙率s2為2.5g/l、集雨器含沙率s3為0.8g/l，并根據(jù)現(xiàn)場狀況測算沉淀池水體積v1為0.075m3、蓄水器v2為0.5652m3、水表流失的水量v3為2.745m3，計算出沉淀池泥沙量t1為0.42kg、蓄水器泥沙量t2為1.413kg、水表流失的泥沙量t3為2.196kg。監(jiān)測林區(qū)在監(jiān)測期間泥沙流失總量t總4.029kg，0.040kg/m2。
實施例3。
3.1選擇監(jiān)測林地：在浙江省松陽縣某村毛竹林中選擇一塊整地面積90m2的林地，被選林地呈四邊形，長30m、寬3m，坡向基本一致，坡度18度，林下植被為雜草。
3.2擋水條建設(shè)：先對選定的監(jiān)測林地區(qū)塊四周邊界寬40cm的范圍進(jìn)行林地清理，清除地面上的小灌木、芒萁、雜草，以人面向監(jiān)測林地區(qū)塊的上邊界為參照，在其上邊界、左邊界、右邊界各挖一條深10-15cm、寬15-20cm的淺溝，將事先準(zhǔn)備好的寬15-20cm的檔水條1/2-2/3部分埋入溝中，并用土壓實檔水條兩側(cè)，使之直立，并確保監(jiān)測區(qū)外圍的地面徑流水不能流入被監(jiān)測地塊。所設(shè)立在林地上邊界、左邊界、右邊界的擋水條分別稱之為上邊界檔水條1-1、左邊界檔水條1-2、右邊界擋水條1-3。
3.3引水溝建設(shè)：在被監(jiān)測林地區(qū)塊的下邊界處，挖一條寬40cm、深20cm左右、長6m的引水溝2，引水溝與水平線夾角為5-10度，海拔稍高的一個端口嚴(yán)密封死，海拔稍低的端口為出水口，引水溝底部用水泥漿澆注。在距離出水口約1m處的引水溝底部，向下挖一個長50cm、寬40cm、深50cm左右的沉淀池4，沉淀池底部和四壁用水泥澆注，將被監(jiān)測林地表面的徑流水，全部流入引水溝后，枯葉和石塊留住在沉淀池中，泥沙水經(jīng)出水口全部流向蓄水池。引水溝的長度應(yīng)超出被監(jiān)測林地寬度，為減少雨水直接落入引水溝而造成監(jiān)測誤差，應(yīng)在引水溝頂部修建遮雨板3，遮雨板坡向與被監(jiān)測林地坡向一致，寬度應(yīng)超出引水溝寬30-40cm。
3.4蓄水器安裝：監(jiān)測林地地表徑流水，經(jīng)引流溝出水口和水管，再經(jīng)過濾網(wǎng)7過濾后流入蓄水器6。水管一端與引水溝嚴(yán)密連接，另一端與過濾網(wǎng)連接。過濾網(wǎng)采用網(wǎng)目直徑1.0cm的魚網(wǎng)，長約蓄水池高的三分之二，大小為蓄水器直徑的2/3。水塔上面密封不漏雨。蓄水器采用塑料桶，直徑1.2m，高1m。
3.5地表最大集雨量和徑流量測算：據(jù)縣氣象局資料，該縣近年來最大日降雨量u日108mm和日最大降雨量u大95mm。w均=s地×u日÷12÷1000，w大=s地×u大÷1000。式中：s地為監(jiān)測林地面積(m2)。以此推算出，監(jiān)測林地地表每小時平均集雨量w均0.405m3/h和最大集雨量w大8.55m3/h。
3.6水表選擇：選擇機(jī)械水表作為地表徑流的計量工具。按監(jiān)測林地地表小時平均集雨量w均，測算小口徑機(jī)械水表的理論口徑r?。ūＡ粜?shù)一位，四舍五入，下同）；按小時最大集雨量w大和小時平均集雨量w均之差，測算大口徑機(jī)械水表的理論口徑r大。r2小=w均/v小/π=0.405(m3/h)/10205(m/h)/3.14=0.1264cm，算得r小0.36cm，d為0.72cm。r2大=(w大-w均)/v大/π=2.2707(m3/h)/7905(m/h)/3.14=3.2814cm2，算得r大為1.81cm，d為3.6cm。式中：v小2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.5=8.036(m/s)2，v小為10205m/h；v大2=cv*2g*h=0.82*2*9.8*0.3=4.8216(m/s)2，v大為7905m/h。根據(jù)計算出的理論口徑，對照中國水表分類表，按“就近就大”的選購原則，選擇實際口徑8mm水表一個，實際口徑40mm的水表二個。
3.7水表安裝：在距離蓄水器頂端50cm、30cm、10cm處不同方向各安裝一個機(jī)械水表，蓄水器最底部安裝一個排污孔。距離蓄水器頂端50cm處安裝口徑8mm的機(jī)械水表，距離水桶頂端30cm、10cm處各安裝一個口徑40mm的機(jī)械水表。各水表的出水口用管道分別與小型集水器相連，口徑13mm水表與j1小型集水器相連，30cm處的口徑40mm水表與j2小型集水器相連，10cm處的40mm水表與j3小型集水器相連。小型集水器為桶狀結(jié)構(gòu)，高50cm，直徑40cm，頂端有蓋，出水口直徑為進(jìn)水口的2倍。
3.8地表徑流量監(jiān)測：流入沉淀池和流出引水溝出水口的泥沙水，為監(jiān)測林地地表水土流失量。根據(jù)監(jiān)測需要，定期讀取水表流量數(shù)據(jù)w流、蓄水器的水量w蓄、沉淀池水量w沉。根據(jù)監(jiān)測需要，某時段監(jiān)測林地地表徑流量w總。w總=w50+w30+w10。w50讀數(shù)為8.5676t，w30讀數(shù)為0.2545t，w10讀數(shù)為0，w蓄為0.5652t，w沉為0.1t。w總為9487.3kg。
3.9水土流失量監(jiān)測：在讀取水表流量的同時，分別對沉淀池、蓄水器和小型集水器的水進(jìn)行取樣，取樣前充分?jǐn)嚢枋顾示鶆虻幕鞚嵋?，用礦泉水瓶各盛一瓶樣水帶回實驗室，烘干測量和分析得到沉淀池含沙率s1為9.6g/l、蓄水器含沙率s2為4.5g/l、集雨器含沙率s3為1.8g/l，并根據(jù)現(xiàn)場狀況測算沉淀池水體積v1為0.1m3、蓄水器v2為0.5652m3、水表流失的水量v3為7.543m3，計算出沉淀池泥沙量t1為0.96kg、蓄水器泥沙量t2為2.543kg、水表流失的泥沙量t3為13.577kg。監(jiān)測林區(qū)在監(jiān)測期間泥沙流失總量t總17.081kg，0.190kg/m2。
上述方案具有如下有益效果是：（1）本發(fā)明專利技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于杉木林、毛竹林、錐栗林、板栗林及公益林等野外林地表面徑流量和泥沙量監(jiān)測，或這些林地整地后的表面徑流量和泥沙量監(jiān)測，既可用于臨時性監(jiān)測，也可用于長期監(jiān)測；（2）本發(fā)明專利對林地地表徑流和泥沙流失量采用了自動機(jī)械化全集流監(jiān)測技術(shù)，操作簡單，維護(hù)方便，不存在設(shè)備失靈或斷電等問題，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)果可靠；（3）本發(fā)明專利監(jiān)測設(shè)備成本低廉，按監(jiān)測林地區(qū)塊面積70-80m2計算，只需成本千元，遠(yuǎn)比市場上全自動監(jiān)測設(shè)備的成本低，解決了目前林地地表徑流和泥沙流失監(jiān)測困難的問題，推廣使用價值高。