1. 概述径流小区土壤侵蚀监测,传统方法一般用分流桶(箱、池)和集流桶(箱、池)收集径流,通过人工搅拌分水箱或集流桶(池),并取浑水样,然后进行室内烘干秤重计算含沙量或者采用比重法计算含沙量。这种方法需要大量人力并且测量误差大,主要原因是:(1)分水箱或集流桶本身体积较大,很难搅匀浑水样;(2)泥沙颗粒沉降速度很快,例如, 2 mm的砂粒沉降1 m只需要0.3秒的时间,使桶内浑水含沙量很难处于均匀分布状态,导致搅拌法采集浑水样的含沙量误差较大。
为了提高含沙量测量,减少人力投入,我们设计了JS-B型轮式泥沙采样器,该采样器可对径流自动分流并取样,取代传统的分水箱法,且所测含沙量和实际接近。
2. 组成及工作原理
该采样器由箱体、进水管、采样轮、汇流箱、导流管、小集流桶、出水管等部分组成(如图1所示)。
该采样器采用类似水车原理,径流自进水管进入取样器,驱动采样轮转动,采样轮转动过程中,横切水舌,均匀采样,采样比例有1%,2%和3% 3种。所取样本经汇流箱汇集后由导流管导出至小集流桶,其它径流经出水管流出。径流结束,所测小集流内浑水样的含沙量即代表此次径流含沙量。
3. 技术参数
型号 | JZ-B1型,JZ-B2型,JZ-B3型, |
规格 | 长*宽*高:450mm*420mm*550mm;重量:19kg |
进出水管直径75mm,导流管直径25mm | |
使用条件 | 根据径流总量确定采样器型号 |
环境温度>0℃ | |
径流中直径大于10mm砾石含量小于10% | |
性能参数 | 泥沙含量测量误差小于1% |
JZ-B1型(采样比例1%,总径流量小于5000L) | |
JZ-B2型(采样比例2%,总径流量小于2500L) | |
JZ-B3型(采样比例3%,总径流量小于1500L) |
正确使用该仪器能够提高采样。使用方法和操作步骤如下:
① 仪器需水平安放,底部固定,进水管与小区导流管连接,出水管与流量计连接,导流管与集流桶连接,注意各连接管保持一定坡度,防止径流存在管内。
② 安装完毕,进行调试,调试方法为,从进水管导入清水,观察采样轮在小径流条件下是否能够顺利转动,如能顺利转动,则说明仪器运行正常。
③ 日常观测产流结束后,测量并记录小集流桶内水深并取浑水样。水深小于30cm时,可用搅拌法取样,水深大于30cm时,用集流池/桶含沙量全深剖面采样器取样。一般取2两个重复样,装满2个样瓶,如水量不能将2个样瓶装满,也可将桶内水样全部装入样瓶。
5. 注意事项
① 产流结束后,应检查采样器箱体,保证主机箱体底部和汇流箱内无淤泥、堵塞情况,如汇流箱内有淤泥,将其清入小集流桶内后再取样,如箱体内有淤泥、杂物等,将其清理干净。
② 产流结束后,应检查采样轮转动的平衡性,检查方式为采样轮静止后,用手拨动采样轮,用力非常小的情况下,采样轮即开始转动,且转动即将停止时,采样轮不来回摆动且采样轮上的采样口对向箱底方向。
③ 日常检查,连接管各端是否紧密连接,是否破裂,并进行紧固或者更换。
④ 取样时,若采取搅拌的办法取两个重复样,可用重复样的平均含沙量计算此次产流的径流含沙量,若采用倒水的办法,将小集流桶内的水倒入取样瓶,则采取总沙量除以总取样量的办法计算含沙量。无论何种取样方法,推荐采用总沙量除以总径流量的办法计算含沙量。
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