水土流失监测设备-仪器简介

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    用途

    无动力水土流失过程自动观测装置是中国科学院东北地理与农业生态研究所自主研发的专利(授权专利号:ZL200610163240.9,ZL201010594588.x,ZL 201110255659.x)产品,用于野外各种立地条件下的自然坡面水土流失观测,也可取代分流桶用于坡面径流场固定观测,野外无人职守工作,无需电源,实现水土流失径流过程和输沙过程自动监测,结合自动降雨器,可同时获得径流、输沙和降雨过程三条曲线,是一个能用于野外自然坡面水土流失监测的设备,既可用于土壤侵蚀研究,也可用于水土流失综合治理项目区水土保持效益监测。


    型号与规格

    产品型号:XYZ-I、XYZ-II和XYZ-III型

    XYZ-I型由径流观测装置和泥沙混合装置组成,功能为径流过程、径流和输沙总量观测,最大径流量程100 kg/min,造价低,主要用于水保工程项目区保水保土效益监测。

    XYZ-II型由径流观测装置和泥沙混合装置组成,功能为径流过程、径流和输沙总量观测,最大径流量程750 kg/min,造价低,主要用于汇水面积大径流量多的水保工程项目区保水保土效益监测。

    XYZ-III 型由径流观测装置、泥沙混合装置和样品分段采集装置组成,功能为径流过程、输沙过程、径流和输沙总量观测,主要用于水土流失过程研究。

    产品规格:可依据观测区及降雨等生产出不同量程的系列设备,最大径流观测量程为750 kg/min,泥沙含量为10%。

    产品结构

    本设备由径流收集装置、径流测量装置、径流泥沙混合装置和样品分段采集装置组成(见结构示意图)。

    径流收集装置(Runoff Collection)由三角形收集器和径流传输管组成。

    径流测量装置,包括翻斗器(Tipping Bucket),电磁感应器(Electromagentic Sensor),数据记录存储器(Data Logger)。

    径流泥沙混合装置(Soil Shaker)由结构相同,高度和直径不同2级混合桶组成,桶内为馒头形弧线形底端,上端留有倒三角分流齿。

    样品分段采集装置(Sample Divider),由2级分流装置、以翻斗翻动为动力的传动装置和样品分段采集盘组成。

    XYZ-I和XYZ-II型装置结构图

    XYZ-III型装置结构图

    产品工作流程

    XYZ-I型和XYZ-II型:

    径流经径流收集装置的径流入口进入装置,垂直注入一级混合装置,向上翻转混合后,只有一个齿中的混合后的径流导入二级混合装置,其余流出后注入翻斗,翻斗每翻动的一次量固定,每次翻动的时间通过电磁感应被记录仪准确记录,一次实现径流过程的观测;注入二级混合装置的径流再次混合和分流后流入样品桶,实现径流全过程样品采集,获取一次产流过程的总样品。

    XYZ-III型:

    径流经径流收集装置的径流入口进入装置,垂直注入一级混合装置,向上翻转混合后,只有一个齿中的混合后的径流导入二级混合装置,其余流出后注入翻斗,翻斗每翻动的一次量固定,每次翻动的时间通过电磁感应被记录仪准确记录,一次实现径流过程的观测;注入二级混合装置的径流再次混合和分流后流入转动器,翻斗翻动一次带动传动轴转动,转动器转动0.3度(可调),样品盘上设有12个收集口,每个收集口对应的角度为30度,每个收集口连接1个样品瓶,故每个样品瓶中采集的样品为翻斗翻动100次(可调)这个过程的样品,以此实现径流全过程样品分段采集,获取一次产流过程的分段样品,用以计算输沙过程。

    无动力水土流失过程自动监测装置结构及功能分区图

    ((1)径流入口, (2)1级分流V形口, (3)圆筒形1级混合装置, (4)数据记录盒, (5)磁铁, (6)钢簧管, (7)计量翻斗, (8)支杆, (9)定向调节器, (10)传动杆, (11)转向调节器, (12)样品瓶, (13)导管, (14)分样盘, (15)旋转导流器, (16) 集流器, (17)导流管, (18)2级混合装置)