[发明专利]一种林地地表径流量和泥沙流失量的监测方法

摘要

一种林地地表径流量和泥沙流失量的监测方法，涉及一种水文测量。其特征在于主要包括以下步骤：1）选择监测林地；2）设置挡水条；3）引水沟建设；4）蓄水器安装；5）安装水表和集水器；6）地表径流量监测；7）泥沙流失量监测。本发明监测设备成本低廉，对林地地表径流和泥沙流失量采用了自动机械化全集流监测技术，操作简单，维护方便，不存在设备失灵或断电等问题，监测数据准确，结果可靠，可广泛应用于杉木林、毛竹林、锥栗林、板栗林及公益林等野外林地表面径流量和泥沙量监测，推广使用价值高。

主权项

1.一种林地地表径流量和泥沙流失量的监测方法，其特征在于主要包括以下步骤：/n1）选择监测林地；/n2）设置挡水条；在所监测林地的上边界、左边界、右边界各挖一条深为10-15cm的沟，沟内设置挡水条，挡水条两侧用土压实使之直立，挡水条的高度要求高出地表5-10 cm，确保监测区外围的地面径流水不能流入被监测地块，所设立在林地上边界、左边界、右边界的挡水条分别称之为上边界挡水条（1-1）、左边界挡水条（1-2）、右边界挡水条（1-3）；/n3）引水沟建设：在被监测林地区块的下边界处，挖一条宽30-40cm、深20-30cm的引水沟（2），引水沟（2）的长度应超出被监测林地宽度，引水沟与水平线夹角为5-10度，底部用水泥浆浇注，海拔稍低的端口为出水口；在距离出水口1m处的引水沟底部，向下挖一个沉淀池（4）；/n4）蓄水器安装：在引水沟（2）的末端设置水管（5），水管出水口端设置蓄水器（6），引水沟中的水经水管流入蓄水器；/n5）安装水表和集水器：在蓄水器（6）的侧壁，在距离蓄水器顶端50cm、30cm、10cm处不同方向各安装一个机械水表（8），水表的出水端各连接一个集水器，蓄水器底部设有排污孔；/n所述水表选择方法如下：/na) ：地表最大集雨量和径流量测算：按监测林地所在县近年来最大日降雨量U_日和日最大降雨量U_大，测算监测林地地表每小时平均集雨量W_均和每小时最大集雨量W_大；W_均=S_地×U_日÷12÷1000，W_大=S_地×U_大÷1000；式中：S_地为监测林地面积；为了保证监测的精确度，不考虑林地和树木对降雨的截留作用；/nb) ：水表选择：按监测林地地表每小时平均集雨量W_均，测算小口径机械水表的理论口径R_小；按每小时最大集雨量W_大和每小时平均集雨量W_均之差，测算大口径机械水表的理论口径R_大；R²_小=W_均/V_小/π，R²_大=（W_大-W_均）/V_大/π，式中：V_小为水表距离蓄水器顶端50cm处的水流速，π为圆周率3.14；V_大为水表距离蓄水器顶端30cm处的水流速；V²=C_v*2g*h，式中：C_v为流速系数0.82，h为水表安装位置中心点到蓄水器顶端的高度，g为重力加速度；根据理论口径，对照机械水表口径分类情况，按“就近就大”原则选购实际口径的水表；/n6）地表径流量监测：根据监测需要，定期读取三个水表流量数据、蓄水器的水量和沉淀池水量，距离蓄水器顶端50cm、30cm、10cm的水表读数分别记为W₅₀、W₃₀、W₁₀，蓄水器水量记为W_蓄，沉淀池水量记为W_沉，地表径流总量W_总=W₅₀+W₃₀+W₁₀+W_蓄+W_沉；/n7）泥沙流失量监测：在测定地表径流数据时，测得沉淀池、蓄水器、集水器的水体积V₁、V₂、V₃；并对沉淀池、蓄水器和集水器的水进行取样，取样前充分搅拌使水呈均匀的混浊液，用矿泉水瓶各盛一瓶样水带回实验室，分析沉淀池、蓄水器、集水器中水的含沙率S₁、S₂、S₃；分别计算出沉淀池泥沙量T₁、蓄水器泥沙量T₂、水表流失的泥沙量T₃；监测林区泥沙流失总量T_总=T₁+T₂+T₃，其中T₁₌V_1*S₁，T₂₌V_2*S₂，T₃=W_流*1000_*S₃，W_流为水表流量数据；每次取样后要及时排干沉淀池、蓄水器、集水器的水和泥沙。/n