野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010504594.5 (22)申请日 2020.06.05 (71)申请人 江西省水土保持科学研究院 地址 330029 江西省南昌市青山湖南大道 290号 申请人 江西绿川科技发展有限公司 (72)发明人 陈晓安张龙刘艳杨洁陈浩 王农喻荣岗冯阳沈发兴 胡松 (74)专利代理机构 南昌丰择知识产权代理事务 所(普通合伙) 36137 代理人 张荣 (51)Int.Cl. G01F 1/00(2006.01) G01F 23/00(2006.01) G01N 33/24(2。

2、006.01) (54)发明名称 一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集 监测装置 (57)摘要 本发明公开了一种野外坡地地表径流和分 层壤中流收集监测装置， 主要包括地表径流和分 层壤中流汇集装置、 地表径流收集装置、 分层壤 中流收集装置、 壤中流自动排水装置， 其中地表 径流和壤中流汇集装置分别连接地表径流收集 装置、 壤中流收集装置， 壤中流收集装置安装有 壤中流自动排水装置。 本发明的有益效果是： 将 地表径流、 不同层次壤中流分开导出， 不仅仅能 够无误差的汇集和导出地表径流， 同时能够解决 原来无法准确导出壤中流的困难， 且准确汇集各 层的壤中流； 地表径流收集装置采用二级分流， 。

3、可以收集到是水池体积几十倍的地表径流， 通过 水池内水位定量监测地表径流； 分层壤中流收集 装置通过水池收集排水装置可以不断收集和定 量排放壤中流来监测壤中流。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 111537031 A 2020.08.14 CN 111537031 A 1.一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 主要包括地表径流汇集装置、 分层壤中流汇集装置、 地表径流收集装置、 分层壤中流收集装置、 壤中流自动排水装置， 其 特征在于： 地表径流汇集装置和分层壤中流汇集装置分别连接地表径流收集装置、 壤中流 收集装置， 壤中流收集装置安装有壤中流自动排水装置。 2.根据权。

4、利要求1所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述地表径流汇集装置是地表径流集流槽， 地表集流槽内底部贴光面瓷砖或涂刷光滑 涂料， 确保底部光滑， 地表径流集流槽底部中设置两边高中间凹的结构， 坡比为百分之三， 在地表径流集流槽内底部中间的最低点设置了汇流口， 确保地表径流集流槽内带泥沙的地 表径流全部从汇流口流出。 3.根据权利要求1所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述分层壤中流汇集装置根据土壤发育层的差异将土体中壤中流分为0-30cm深， 30- 60cm深， 60-150cm深， 以及150-300cm深； 其中0-3。

5、0cm深的汇集装置为不锈钢长方体， 高度为10cm， 底边宽度20cm， 长度与装置内 空或小区宽度一致， 底部位于土体地面下30cm深处； 在汇集装置的顶面和对着土壤面设置 了大小均匀的若干2mm孔径的导孔， 在汇集装置空心内部装有粗砂， 用于汇集0-30cm壤中 流； 其中30-60cm深的汇集装置高度为30cm， 底边宽度20cm的不锈钢长方体,长度与装置内 空或小区宽度一致； 在汇集装置的对着土壤面设置了大小均匀的若干2mm口径的导孔， 在导 流装置空心内部设置了2层过滤层， 靠土壤的一面填充粗砂， 靠挡土墙的一面填充砾石， 两 层之间有带有2mm导孔的不锈钢隔板； 其中60-150c。

6、m深的汇集装置， 高度为90cm， 底边宽度20cm， 长度与装置内空或小区宽度 一致； 在汇集装置的对着土壤面设置了大小均匀的若干2mm口径的导孔， 在导流装置空心内 部设置了2层过滤层， 靠土壤的一面填充粗砂， 靠挡土墙的一面填充砾石， 两层之间有带有 2mm导孔的不锈钢隔板； 其中150-300cm深的导流层为一层厚度5cm的反滤层， 反滤层由一层过滤网和一层粗砂 层组成， 粗砂层4.7cm粗砂铺设在地板上， 坡度与地板坡度一致， 上面再铺设0.3cm的不腐烂 的无纺布过滤网。 4.根据权利要求3所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 不同深度的导流装置与混。

7、凝土隔板无逢链接； 所述0-30cm深的汇集装置、 30-60cm深 的汇集装置、 60-150cm深的汇集装置分别设置在型的一次成型的混凝土隔板上， 该 隔板水平部分与导流装置等宽， 装置内空或小区宽度一致， 倾斜部分与地表土体坡度一致， 倾斜部分宽30cm， 倾斜部分是插入土体的， 即倾斜部分向上全部为土体层； 150-300cm深的 导流层底部就是装置底板， 该地板为混凝土浇筑， 上面设置一层反滤层， 其有混凝土隔板将 底部壤中流与装置内外土体隔开来分割上下壤中流。 5.根据权利要求1所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述地表径流收集装置由导流管、 径。

8、流桶组成； 导流管包括地表径流集水槽和径流桶 权利要求书 1/2 页 2 CN 111537031 A 2 间的导流管， 径流桶间的导流管； 径流桶分为径流桶A、 径流桶B、 径流桶C， 径流桶A、 径流桶 B、 径流桶C纵向并排设置， 径流桶A的底座高于径流桶B， 径流桶B底座高于径流桶C。 6.根据权利要求5所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述地表径流集水槽和径流桶间的导流管， 从地表径流集流槽到径流桶A由圆形导流 管连接， 导流管一端连接地表径流集流槽， 另外一端连接径流桶A。 所述地表径流集流桶桶间的导流管， 径流桶A与径流桶B由圆形导流管连接， 。

9、一端连接 径流桶A的中间位置的倒三角形出流口， 并且包住整个倒三角形分流口， 无缝焊接好， 另外 一端直接通过圆孔连接径流桶B； 径流桶B、 径流桶C的导流管连接与径流桶A、 径流桶B间连 接一致。 7.根据权利要求5所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述地表径流集流桶为不锈钢制成的圆桶， 径流桶A、 径流桶B分别设有圆形进水口和 倒三角形分流口， 径流桶C只有圆形进水口； 径流桶A在高度80cm位置设有圆形进水口， 在径流桶A的60cm高的位置、 进水口正对面， 等间距设置5个或7个大小完全一致的倒三角形分流口； 径流桶B在高度80cm位置设有圆形进水口，。

10、 在径流桶A的60cm高的位置、 进水口正对面， 等间距设置5个或7个大小完全一致的倒三角形分流口， 其分流口的个数和大小与径流桶A 相同， 均为边长为10cm的等边三角形； 径流桶C只有进水口； 三个径流桶摆放的台面依次相差20cm高度； 所有径流桶均设有圆形遮雨桶盖， 径流桶 桶底均有带铜阀的圆形放水口。 8.根据权利要求1所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述壤中流收集装置包括壤中流导流管和壤中流集流池； 壤中流导流管一端连接相应 土层的壤中流汇集装置， 另外一端与壤中流集流池相连； 所述壤中流集流池是采用混凝土 制成的0.64m3左右的立方池结构， 。

11、内壁经过防渗涂料处理， 四面内壁光滑、 垂直， 底面光滑 平整； 壤中流集流池下方底端位置设置了排水口， 排水口上设有阀门， 阀门对准排水沟。 9.根据权利要求1所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置， 其特征 在于： 所述壤中流自动排水装置主要由水位监测探头、 自动控制器、 阀门执行器、 开关电源、 蓄电池组成； 水位监测探头安装在壤中流集流池距离池顶20cm位置， 水位监测探头连接自 动控制器， 自动控制器连接另外三端， 第一端自动控制器和电源连接， 第二端自动控制器和 蓄电池连接； 第三端自动控制器和阀门执行器连接。 10.根据权利要求9所述的一种野外坡地地表径流和分层壤中流。

12、收集监测装置， 其特征 在于： 自动控制器接收水位监测探头传输的水位数据， 一旦自动控制器采集到水位监测数 据， 就会发送指令到阀门执行器， 打开阀门开关放水， 水位下降到阈值后就关闭阀门。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111537031 A 3 一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测装置 技术领域 0001 本发明涉及一种监测系统平台， 属于水土保持领域， 具体为一种野外坡地地 表径 流和分层壤中流收集监测装置。 背景技术 0002 径流是大气降水形成的， 并通过流域内不同路径进入河流、 湖泊或海洋的水 流。 径流按形成及流经路径可分为壤中流、 壤中流和地下水流。 其中传统水土保 持。

13、工作中， 注 重地表径流的收集， 用于监测水土流失状况。 但缺乏对壤中流的收 集， 尤其是分层壤中流 的收集。 降雨形成的下渗水流在土壤层次不连续界面上受 阻积蓄， 形成暂时饱和带， 形成 壤中流。 在土壤有分层结构， 且下层土壤的下渗 能力小于上层土壤时， 下渗水流在界面上 受阻积蓄， 形成饱和带和侧向水力坡度， 容易产生分层壤中流。 壤中流是一种多孔介质中 的水流运动。 壤中流不仅是水土 流失中径流损失重要组成部分， 而且污染物输移的重要载 体。 因此， 野外自然坡 地地表径流和壤中流收集监测装置对于地表径流和壤中流研究具有 重要意义。 0003 过去的地表径流和壤中流汇集装置存在以下缺陷。

14、， 1.传统装置注重地表径流 监 测忽略壤中流监测； 2.现在地表径流和壤中流监测装置， 建有围埂， 但是没有 建立底板， 没 有形成密闭环境， 导致装置内外壤中流混合， 壤中流有误差； 3.现 在地表径流和壤中流监 测装置没有考虑土体发育层和壤中流分层出流； 4.现有地 表径流和壤中流装置未考虑分 层壤中流过滤汇集装置， 导致壤中流出流慢， 并且 容易导致土体水位上升， 形成过饱和层； 5.现有装置围埂宽且平顶， 增加围埂上 雨水进入装置内， 增加误差； 6.现有壤中流收集装 置， 无法收集到全部壤中流， 增加测量误差； 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种野外坡地地表径流和分层壤中。

15、流收集监测装置， 该 收集监测装置无需大的集流池即可采集大的地表径流和壤中流。 0005 本发明采用的技术方案如下： 一种野外坡地地表径流和分层壤中流收集监测 装 置， 主要包括地表径流汇集装置、 分层壤中流汇集装置、 地表径流收集装置、 分层壤中流收 集装置、 壤中流自动排水装置， 其特征在于： 地表径流汇集装置和 分层壤中流汇集装置分 别连接地表径流收集装置、 壤中流收集装置， 壤中流收集 装置安装有壤中流自动排水装 置。 0006 进一步的， 所述地表径流汇集装置是地表径流集流槽， 地表集流槽内底部贴 光面 瓷砖或涂刷光滑涂料， 确保底部光滑， 地表径流集流槽底部中设置两边高中 间凹的结。

16、构， 坡比为百分之三， 在地表径流集流槽内底部中间的最低点设置了汇 流口， 确保地表径流集 流槽内带泥沙的地表径流全部从汇流口流出。 0007 进一步的， 所述分层壤中流汇集装置根据土壤发育层的差异将土体中壤中流 分 为0-30cm深， 30-60cm深， 60-150cm深， 以及150-300cm深； 说明书 1/6 页 4 CN 111537031 A 4 0008 其中0-30cm深的汇集装置为不锈钢长方体， 高度为10cm， 底边宽度20cm， 长度与 装置内空或小区宽度一致， 底部位于土体地面下30cm深处； 在汇集装置 的顶面和对着土壤 面设置了大小均匀的若干2mm孔径的导孔， 。

17、在汇集装置空心内 部装有粗砂， 用于汇集0- 30cm壤中流； 0009 其中30-60cm深的汇集装置高度为30cm， 底边宽度20cm的不锈钢长方体,长 度与 装置内空或小区宽度一致； 在汇集装置的对着土壤面设置了大小均匀的若干 2mm口径的导 孔， 在导流装置空心内部设置了2层过滤层， 靠土壤的一面填充粗 砂， 靠挡土墙的一面填充 砾石， 两层之间有带有2mm导孔的不锈钢隔板； 0010 其中60-150cm深的汇集装置， 高度为90cm， 底边宽度20cm， 长度与装置内 空或小 区宽度一致； 在汇集装置的对着土壤面设置了大小均匀的若干2mm口径的 导孔， 在导流装 置空心内部设置了2。

18、层过滤层， 靠土壤的一面填充粗砂， 靠挡土 墙的一面填充砾石， 两层之 间有带有2mm导孔的不锈钢隔板； 0011 其中150-300cm深的导流层为一层厚度5cm的反滤层， 反滤层由一层过滤网 和一 层粗砂层组成， 粗砂层4.7cm粗砂铺设在地板上， 坡度与地板坡度一致， 上 面再铺设0.3cm 的不腐烂的无纺布过滤网。 0012 进一步的， 所述不同深度的导流装置与混凝土隔板无逢链接； 所述0-30cm 深的汇 集装置、 30-60cm深的汇集装置、 60-150cm深的汇集装置分别设置在型的一次成型的 混凝土隔板上， 该隔板水平部分与导流装置等宽， 装置内空或小 区宽度一致， 倾斜部分与。

19、 地表土体坡度一致， 倾斜部分宽30cm， 倾斜部分是插 入土体的， 即倾斜部分向上全部为土 体层； 150-300cm深的导流层底部就是装置 底板， 该地板为混凝土浇筑， 上面设置一层反滤 层， 其有混凝土隔板将底部壤中 流与装置内外土体隔开来分割上下壤中流。 0013 进一步的， 所述地表径流收集装置由导流管、 径流桶组成； 导流管包括地表 径流 集水槽和径流桶间的导流管， 径流桶间的导流管； 径流桶分为径流桶A、 径 流桶B、 径流桶C， 径流桶A、 径流桶B、 径流桶C纵向并排设置， 径流桶A的底 座高于径流桶B， 径流桶B底座高于 径流桶C。 0014 进一步的， 所述地表径流集水槽。

20、和径流桶间的导流管， 从地表径流集流槽到 径流 桶A由圆形导流管连接， 导流管一端连接地表径流集流槽， 另外一端连接径 流桶A。 0015 所述地表径流集流桶桶间的导流管， 径流桶A与径流桶B由圆形导流管连接， 一端 连接径流桶A的中间位置的倒三角形出流口， 并且包住整个倒三角形分流口， 无缝焊接好， 另外一端直接通过圆孔连接径流桶B； 径流桶B、 径流桶C的导流 管连接与径流桶A、 径流桶B 间连接一致。 0016 进一步的， 所述地表径流集流桶为不锈钢制成的圆桶， 径流桶A、 径流桶B 分别设 有圆形进水口和倒三角形分流口， 径流桶C只有圆形进水口； 0017 径流桶A在高度80cm位置设。

21、有圆形进水口， 在径流桶A的60cm高的位置、 进水口正 对面， 等间距设置5个或7个大小完全一致的倒三角形分流口； 0018 径流桶B在高度80cm位置设有圆形进水口， 在径流桶A的60cm高的位置、 进水口正 对面， 等间距设置5个或7个大小完全一致的倒三角形分流口， 其分流 口的个数和大小与径 流桶A相同， 均为边长为10cm的等边三角形； 0019 径流桶C只有进水口； 说明书 2/6 页 5 CN 111537031 A 5 0020 三个径流桶摆放的台面依次相差20cm高度； 所有径流桶均设有圆形遮雨桶 盖， 径 流桶桶底均有带铜阀的圆形放水口。 0021 进一步的， 所述壤中流收。

22、集装置包括壤中流导流管和壤中流集流池； 壤中流 导流 管一端连接相应土层的壤中流汇集装置， 另外一端与壤中流集流池相连； 所 述壤中流集流 池是采用混凝土制成的0.64m3左右的立方池结构， 内壁经过防渗 涂料处理， 四面内壁光 滑、 垂直， 底面光滑平整； 壤中流集流池下方底端位置设 置了排水口， 排水口上设有阀门， 阀门对准排水沟。 0022 进一步的， 所述壤中流自动排水装置主要由水位监测探头、 自动控制器、 阀 门执 行器、 开关电源、 蓄电池组成； 水位监测探头安装在壤中流集流池距离池顶 20cm位置， 水位 监测探头连接自动控制器， 自动控制器连接另外三端， 第一端 自动控制器和电。

23、源连接， 第 二端自动控制器和蓄电池连接； 第三端自动控制器和 阀门执行器连接。 0023 进一步的， 所述自动控制器接收水位监测探头传输的水位数据， 一旦自动控 制器 采集到水位监测数据， 就会发送指令到阀门执行器， 打开阀门开关放水， 水 位下降到阈值 后就关闭阀门。 0024 本发明的有益效果是： 将地表径流、 不同层次壤中流分开导出， 不仅仅能够 无误 差的汇集和导出地表径流， 同时能够解决原来无法准确导出壤中流的困难， 且准确汇集各 层的壤中流； 地表径流收集装置采用二级分流， 可以收集到是水池 体积几十倍的地表径 流， 通过水池内水位定量监测地表径流； 分层壤中流收集装 置通过水池。

24、收集排水装置可以 不断收集和定量排放壤中流来监测壤中流。 附图说明 0025 图1为本发明的系统图。 0026 图2为本发明的地下分层壤中流汇集装置的结构示意图。 0027 图3为本发明的地表径流集流槽的截面图一。 0028 图4为本发明的地表径流收集装置结构示意图。 0029 图5为本发明的壤中流收集装置结构示意图。 0030 图6为本发明的壤中流自动排水装置示意图一。 0031 图7为本发明的壤中流自动排水装置示意图二。 0032 在图中， 地表径流汇集装置为01、 地表径流收集装置为02、 壤中流汇集装 置为03、 壤中流收集装置04、 壤中流自动排水装置为05， 挡土墙为6、 径流小 。

25、区7、 汇流口为8， 导流管 为9， 0-30cm深的汇集装置为10， 30-60cm深的汇集 装置为11， 60-150cm深的汇集装置为12， 150-300cm深的导流层为13， 汇集装 置的顶面为14， 汇集装置的土壤面为15， 导孔为16， 粗 砂层为17， 砾石层18， 不锈钢隔板为19， 反滤层为20， 混凝土隔板为21； 径流桶A为22、 径流 桶B 为23、 径流桶C为24， 进水口为25， 分流口为26， 桶盖27， 壤中流导流管为 28、 壤中流集 流池为29， 水位监测探头30、 自动控制器31、 阀门执行器32、 开 关电源33、 蓄电池34， 阀门 35， 底板36。

26、。 具体实施方式 0033 如图1-7所示， 本发明采用如下技术方案： 一种野外坡地地表径流和分层壤 中流 说明书 3/6 页 6 CN 111537031 A 6 收集监测装置， 主要包括地表径流汇集装置01、 地表径流收集装置02、 壤 中流汇集装置03、 壤中流收集装置04、 壤中流自动排水装置05， 其特征在于： 地表径流汇集装置01和壤中流 汇集装置02分别连接地表径流收集装置03、 壤 中流收集装置04， 壤中流收集装置04连接壤 中流自动排水装置05。 0034 进一步的， 所述地表径流汇集装置01是地表径流集流槽(详见附图4， 其 中附图4 中的集流槽设有盖板)。 地表径流集流。

27、槽内底部贴光面瓷砖或涂刷光滑 涂料， 确保底部光 滑， 地表径流集流槽底部中设置两边高中间凹的结构， 坡比为 百分之三， 在地表径流集流 槽内底部中间的最低点设置了汇流口8， 确保集流槽 内带泥沙的地表径流全部从汇流口8 流出， 地表径流集流槽设置在径流小区7 和挡土墙6之间。 0035 所述分层壤中流汇集装置03根据土壤发育层的差异将土体中壤中流分为 0-30cm 深， 30-60cm深， 60-150cm深， 以及150-300cm深； 其中0-30cm深的壤 中流汇集装置10为不锈 钢长方体， 高度为10cm， 底边宽度20cm， 长度与装置内 空或小区宽度一致， 底部位于土体地 面下3。

28、0cm深处； 在汇集装置的顶面14和对 着汇集装置的土壤面15设置了大小均一的若干 2mm孔径的导孔16， 在汇集装置 空心内部装有粗砂， 用于汇集0-30cm壤中流； 其中30-60cm 深的汇集装置11 高度为30cm， 底边宽度20cm的不锈钢长方体,60-150cm深的汇集装置12， 高度 为90cm， 底边宽度20cm， 长度与装置内空或小区宽度一致； 在汇集装置的对着 土壤面 15设置了大小均一的若干2mm口径的导孔16， 在导流装置空心内部设置 了2层过滤层， 靠土 壤的一面填充粗砂17， 靠挡土墙的一面填充砾石18， 两层 之间有带有2mm导孔的不锈钢隔 板19； 其中150-。

29、300cm深的导流层13为一层厚 度5cm的反滤层20， 反滤层20由一层过滤网和 一层粗砂层组成， 粗砂层4.7cm 粗砂铺设在底板36上， 坡度与底板36坡度一致， 上面再铺设 0.3cm的不腐烂的 无纺布过滤网。 0036 进一步的， 不同深度的导流装置与混凝土隔板为21无逢链接； 所述0-30cm、 30- 60cm、 60-150cm的三个导流装置分别设置在型的一次成型的混凝土 隔板21上， 该混 凝土隔板21水平部分与导流装置等宽(20cm)， 装置内空或小 区宽度一致， 倾斜部分与地表 土体坡度一致， 倾斜部分宽30cm， 倾斜部分是插 入土体的， 即倾斜部分向上全部为土体层； 。

30、150-300cm深的导流层13底部就是 装置底板36， 该地板为混凝土浇筑， 上面设置一层反滤 层， 其有混凝土隔板21 将底部壤中流与装置内外土体隔开来分割上下壤中流。 0037 进一步的， 所述地表径流收集装置02由导流管9、 径流桶A(22)径流桶B (23)、 径流 桶C(24)组成； 导流管9包括地表径流集水槽和径流桶间的导流 管9， 径流桶间的导流管9； 径流桶分为径流桶A(22)径流桶B(23)、 径流桶 C(24)， 径流桶A、 径流桶B、 径流桶C纵向并排 设置， 径流桶A的底座高于径 流桶B， 径流桶B底座高于径流桶C。 0038 所述地表径流集水槽和径流桶间的导流管9，。

31、 其特征在于从地表径流集流槽 到径 流桶A(22)由圆形导流管连接， 导流管9一端连接地表径流集流槽， 另外 一端连接径流桶A (22)。 0039 所述地表径流集流桶桶间的导流管9， 其特征在于径流桶A与径流桶B由圆 形导流 管连接， 一端连接径流桶A的中间位置的倒三角形出流口26， 并且包住 整个倒三角形分流 口26， 并且无缝焊接好， 另外一端直接通过圆孔连接径流桶B； 径流桶B、 径流桶C的导流管9 连接与径流桶A、 径流桶B间连接一致。 0040 所述地表径流集流桶， 其特征在于不锈钢制成的圆桶， 径流桶A、 径流桶B 不仅包 说明书 4/6 页 7 CN 111537031 A 7。

32、 括圆形进水口25， 而且包括倒三角形分流口26， 径流桶C只有圆形进水 口25。 圆形进水口为 50mm口径。 径流桶A在高度80cm位置设有圆形进水口25， 在径流桶A的60cm高的位置、 进水 口25正对面， 等间距设置5个或7个大小完 全一致的倒三角形分流口26； 径流桶B在高度 80cm位置设有圆形进水口25， 在 径流桶A的60cm高的位置、 进水口正对面， 等间距设置5个 或7个大小完全一 致的倒三角形分流口， 其分流口的个数和大小与径流桶A相同， 均为边长 为10cm 的等边三角形； 径流桶桶C只有进水口。 三个径流桶摆放的台面依次相差20cm 高 度。 所有径流桶均设有圆形遮。

33、雨桶盖27。 0041 所述径流桶是不锈钢制成的圆桶， 圆桶上设有桶盖27； 圆桶不渗水， 底面 光滑平 整， 径流桶底面光滑平整有利于容量的标定； 桶盖防止了降雨进入桶中， 对地表径流产生 误差； 所述径流桶内放有10mm的底水， 径流桶底面可能不平整， 加入底水， 水面是平整的， 减小测量误差。 0042 本发明对地表径流的具体计算公式： 0043 SA+k(B+kC) 0044 S-总流量； 0045 A、 B、 C-径流桶A、 B、 C内的水体积； 0046 K-分流口的数量。 0047 VA、 VB、 VC为径流桶A、 B、 C的最大储水容积。 最后通过地表径流收集装 置所能收集 到。

34、的最大水量为径流桶A、 B、 C的最大容积的倍， 节 省了所需集流桶的体 积。 0048 进一步的， 所述壤中流收集装置04包括壤中流导流管28和壤中流集流池 29。 壤中 流导流管28一端连接相应土层的壤中流汇集装置， 另外一端与壤中流 集流池29相连； 所述 壤中流集流池29是采用混凝土制成的0.64m3左右的立方 池结构， 内壁经过防渗涂料处理， 底面光滑平整。 壤中流集流池下方底端位置设 置了排水口， 排水口上设有阀门35， 阀门35 对准排水沟。 0049 进一步的， 所述壤中流自动排水装置主要由水位监测探头30、 自动控制器 31、 阀 门执行器32、 开关电源33、 蓄电池34组。

35、成； 其特征在于： 水位监测探头 30安装在壤中流集流 池29距离池顶20cm位置， 水位监测探头30连接自动控制 器31， 自动控制器连接另外三端， 第一端自动控制器和电源33连接， 第二端自 动控制器和蓄电池34连接； 第三端自动控制器 和阀门执行器32连接。 自动控制 器接收水位监测探头传输的水位数据， 一旦自动控制器采 集到水位监测数据， 就 会发送指令到阀门执行器， 打开阀门开关放水， 水位下降到阈值后 就关闭阀门 35。 0050 具体的， 一般在集流池上部位置距离池底20cm高度位置安装水位监测探头， 水位 监测探头负责监测水位， 当水位到达该位置后， 水位监测探头发出到达预定 。

36、水位的信号给 自动控制器， 水位监测探头型号为丰功SW-GZ； 自动控制器是整个 系统的控制核心， 型号为 丰功KZ-10， 接收各类信号、 进行各种逻辑判断并发出 各种控制指令。 自动控制器收到水位 监测探头发出的到达预定水位信号后， 给阀 门执行器(受自动控制器控制进行阀门的开 关， 又具备机械手动开关功能。 )发 出开启指令， 同时延迟一定的时长后给阀门执行器发出 关闭指令； 阀门执行器用 于开启或关闭球阀， 型号为丰功FM-1S,电磁阀的结构不适合本环 说明书 5/6 页 8 CN 111537031 A 8 境， 故选择球 阀加阀门执行器来实现排水或蓄水， 球阀型号为DN50； 开关。

37、电源为本系统提 供 供电， 实现交流220V转换为直流24V。 开关电源具有充电控制器， 型号为科瑞 DRC-100B， 铝蓄电池型号为奥驰24V-10AH， 具有多种电源， 保障电源稳定。 自 动控制器具备触摸屏， 与 水位监测探头相连， 接收水位数据， 控制阀门执行器开 关， 可进行水位阈值调控， 人工控制 阀门开关。 可在触摸屏上直接操作控制阀门 执行器进行开启或关闭。 0051 自动排水装置的功能:1.实现各蓄水池中水位到达一定高度后， 具体高度现 场确 定， 自动开启各自的排水球阀， 并保持一定开启时长进行排水， 至水位为 2cm时自动关闭排 水球阀。 2.实现人工操作， 单独控制各。

38、排水球阀的开启或关闭, 以供试验所需。 0052 其中壤中流的计算： 由于具有自动排水阀， 所以壤中流能够完整收集并能得 到水 位数据。 0053 各层壤中流流量计算： 0054 Q(W测-W底)+k(W排-W底)S 0055 Q壤中流流量； 0056 W测最后的检测水位； 0057 W排设计的排水水位； 0058 W底设定好的底水位， 为2cm； 0059 k排水次数； 0060 S径流池底面积。 说明书 6/6 页 9 CN 111537031 A 9 图1 图2 说明书附图 1/4 页 10 CN 111537031 A 10 图3 图4 说明书附图 2/4 页 11 CN 111537031 A 11 图5 图6 说明书附图 3/4 页 12 CN 111537031 A 12 图7 说明书附图 4/4 页 13 CN 111537031 A 13 。