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汇报人:王一峰长江水利委员会长江科学院
二〇一二年五月
移动式坡面水土流失快速测评系统
简介
案例
1
3
主要内容
组成2
1 系统简介
中央级科研院所修缮购置专项经费项目“水土流失移动实验室”
948 项目引进地面三维激光扫描仪
移动式坡面水土流失快速测评系统
动力及牵引装置
控制系统 可变坡侵蚀土槽
坡面微形态观测
人工模拟降雨
一体化系统
将人工模拟降雨装置、可变坡侵蚀槽与坡面微形态观测设备等集成搭载于动力牵引车上,是适宜于野外现场观测的快速、便捷、一体化实验监测系统。
牵引车( 118kw ) 柴油发电机( 5KW ) 外接 220V 交流电源
三种动力
动力
有效降雨面积 1×3m2 降雨高度 2.4 m 雨强范围 20-170 mm/h
固定下喷式降雨器
有效降雨面积 1×3m2 降雨高度 2.5 m 用于原状土实验
可移动下喷式降雨器
降雨器
1m3 水箱 2 台水泵 可循环供、排水系统
供水系统
供水
可变坡侵蚀槽 0-30° 变坡 壤中流收集系统
供水
三维激光扫描仪 水土流失自动监测仪 坡面流速测量系统 常规实验仪器 …………
监测系统
监测系统实验及控制系统动力系统
液压式车体平衡系统
2 220V
交流电源动力系统配电控制柜
侵蚀实验土槽
液压式降雨器升降机
回水系统
径流泥沙测定
土壤水分养分盐分温度测定
空调、照明系统
径流泥沙传感器
HD
S3000
高精度扫描仪
坡面流速测量系统
压力控制器
自动平衡式踏步
动力及移动牵引装置 可变坡侵蚀槽 自动监测系统
动力牵引车
车载发电机
液压式变坡升降机
变雨强下喷式降雨器 控制及试验室
数据采集处理管理系统
移动式坡面水土流失高精度快速测评系统
降雨器及摆动装置
实验雨强、坡度控制器
地表流与壤中流收集系统
移动式坡面水土流失高精度快速测评系统结构图
南水北调中线一期工程总干渠水土保持监测搭建径流小区,架设降雨器
初始坡面三维激光扫描人工模拟降雨,产流后降雨 5分钟停止
坡面三维激光扫描5分钟降雨后扫描,反复 6次
数据处理,生成坡面 DTM
计算侵蚀体积,获取侵蚀空间分布
案例
测量参数表序号 测量耗时(min) 有效采样点(个) 采样密度(个 /cm2
)1 25min 925248 5.8
2 25min 1120082 7.0
3 25min 1288982 8.1
4 25min 1257101 7.9
5 25min 1282094 8.0
6 25min 1296873 8.1
7 25min 1288179 8.1
初始坡面 DTM
1次降雨 3次降雨 6次降雨
坡面DTM
侵蚀体积表
降雨场次 降雨强度(mm/min) 降雨历时(min) 侵蚀体积( cm3
)1 1.45 5 78619.5
2 1.48 5 29573.3
3 1.51 5 28359.5
4 1.43 5 16436.3
5 1.48 5 70111.5
6 1.49 5 3122.6
0
10000
2000030000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6降雨场次
侵蚀
体积
(CM3)
单位: cm3
各场次降雨侵蚀体积分布图
1次降雨 3次降雨 6次降雨
坡面侵蚀空间分布
单位: m
可移动 便捷,一体化 数字化高精度快速获取侵蚀量及细部侵
蚀空间分布
主要优势特点