专利名称：一种坡面对比水文径流场的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种植物生态学领域中用于测量水文径流的技术，具 体地说是一种坡面对比水文径流场。
背景技术：
从维护生态平衡的角度考虑，森林的水文作用是不可忽视的，它能在 一定程度上调节和延缓洪水、消减洪峰、减小洪水频率和峰值，从而减轻
洪灾；反之，不正确的釆伐森林则会使洪峰频率增加，洪峰流量增大，易 导致洪涝灾害的发生。因而森林宜保不宜伐，但森林作为一种重要的资源， 它可为人类提供木材、林产品和能源，合理地开发利用将为人类带来巨大 的经济和社会效益。特别是在一些原始林区，适合釆伐的成过熟林占相当 的比例，林木生长量大为减退，有的自然枯损率几乎与自然生长率相等， 因此，这些地区的森林资源更应及时开发利用。森林经营措施对洪水的影 响很大，采取什么样的釆伐方式非常关键。例如1998年夏季，长江流域以 及松花江、嫩江流域发生了严重的洪涝灾害，主要原因之一是人类活动造 成的以森林植被锐减和水土流失为主的生态破坏，导致了森林生态系统的 水文、气象功能低下。那么，怎样才能做到既能有效利用森林资源造福人 类，又能避免不合理釆伐所造成的�：δ�？从宏观的角度讲，是森林的 永续利用与可持续发展的问题。
径流量除与降雨量有关，还受前期径流量以及土壤蓄水能力的影 响。旱季降雨主要被土壤和植被吸收，小雨并不能对流域水源的补给 产生影响，对径流无贡献。降雨量和降雨强度是影响径流的重要因子。 地表径流历时一般较短，径流量陡涨陡落。两次降雨时间间隔则是维 持暴雨后径流的关键，间隔短则可发生第二次洪峰，间隔长则不能阻 止洪峰径流的消退。而目前能够有效的通过对水文径流的检测来评价对森 林的采伐是否合理，是十分有力和必要的。对于坡面对比水文径流场国内 曾有过报道，但从设计到目的，都与科学研究要求的差别较大，有的是单 一林型的、有的是皆伐后迹地，还有的是既无林又无任何植被，基本上不 具备科学实验研究的对比条件。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题 是提供一种用于测量水文径流坡面对比水文径流场。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用的技术方案是 本实用新型在同海拔、同降雨量、同坡度、同面积的三块并联且林型相似的第1 3林地周边及相邻分界处围设防水墙，在每块林地的坡底位置延 水泥墙设有汇流槽，经出水口与设于林地外的矩型槽相连，矩型槽内设巴 歇尔槽及红外测流仪，红外测流仪的检测信号经数据处理器接至监测计算
机；分别在整块林地的四个角上安装自记雨量计；第l 3林地内的森林进行 处理，分别为第l林地保留原有的森林覆盖状态、第2林地进行择伐20~40%, 第3林地择伐60 80%。
所述防水墙是由钢筋混凝土结构和防渗布组成，防水墙连接的防渗布 垂直延伸至岩石层，距地表面2~3米；所述防水墙设于四周的部分为坡面 向外的单斜面，中间隔断部分坡面为尖顶双斜面；所述出水口设于各林地 坡底的中间位置；所述矩型槽由钢筋混凝土结构组成；所述第1 3林地规 格相同的矩形，其中长为200 400m，宽为100 200m;所述坡度为2~40度。
本实用新型具有以下有益效果及优点
1. 通过本实用新型可以测量同降雨量的径流，从理论上探讨哪种方式 对流域降雨-径流过程的影响程度，为对森林的釆伐程度是否合理提供的有 力的评价与观点。
2. 通过流域历史资料分析，森林和非森林流域水文测验、森林径流场对 比试验和森林植被生态观测，探明山地植被一土壤一大气中的水分平衡和 动态机理，揭示不同植被类型与林地结构对雨水分配、径流成份的影响， 提出森林对洪水、枯水及径流总量的定量影响关系。重点分析流域对森林 水文效应的作用机制，解决森林水文模拟的控制要素计算问题，研制出能 达到实用水平的森林流域分布式水文模型，利用该模型分析评价森林退化 与生态建设对流域水文环境的影响，为水资源变化预测及生态调控决策提 供科学依据。
图i为本实用新型的结构示意图2A、 2B分别为单斜面防水墙剖面图及双斜面防水墙剖面图3为矩形槽剖面图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种坡面对比水文径流场为在同海拔、同降雨 量、同坡度、同面积的三块并行邻接且林型相似的第1 3林地1 3，其中每 块林地长为200 400m，宽为100 200m,本实施例中三块林地的并行总长为 300m,宽为200m,第1 3林地1 3周边及相邻分界处围设防水墙，在每块林 地的坡底位置延水泥墙设有汇流槽5，经出水口与设于林地外的由钢筋混凝 土结构组成的矩型槽14相连，矩型槽14内设巴歇尔槽6及红外测流仪7，红 外测流仪7的检测信号经数据处理器8接至监测计算机9;自记雨量计10共4 台，分别安装于整块林地的四个角上；对第1 3林地1 3内的森林进行处理， 分别为第1林地1保留原有的森林覆盖状态、第2林地2进行择伐20~40 % ,本实 施例为30%,第3林地3择伐60~80%,本实施例为60%,具有上述结构的第1~3林地1 3形成了第1~3径流场。所述坡度为2 40度，本实施例釆用30度。 防水墙是由水泥、沙子、砖及钢筋开成的钢筋混凝土结构及防渗布组 成，防水墙连接的防渗布13垂直延伸至岩石层，高于地表2 3米。防水墙设 于四周的部分为坡面向外的单斜面ll，中间隔断部分坡面为尖顶双斜面12。 出水口设于各林地坡底的中间位置；矩型槽14也为钢筋混凝土结构； 当有降雨-径流时，由于有单斜面防水墙(如图2A所示)、双斜面防 水墙(如图2B所示)及防渗布(如图3所示)的作用，降雨-径流只能沿 坡面流向坡底的汇流槽5，然后经出水口、矩型槽14、巴歇尔槽6流出径 流场外。在径流经过巴歇尔槽6时，红外测流仪7将测量信号经数据处理 器8传入监测计算机9进行数据处理、分析，得到最终结果。
权利要求1. 一种坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谠谕０�、同降雨量、同坡度、同面积的三块并联且林型相似的第1～3林地(1～3)周边及相邻分界处围设防水墙，在每块林地的坡底位置延水泥墙设有汇流槽(5)，经出水口与设于林地外的矩型槽(14)相连，矩型槽(14)内设巴歇尔槽(6)及红外测流仪(7)，红外测流仪(7)的检测信号经数据处理器(8)接至监测计算机(9)；分别在整块林地的四个角上安装自记雨量计(10)；第1～3林地(1～3)内的森林进行处理，分别为第1林地(1)保留原有的森林覆盖状态、第2林地(2)进行择伐20～40％，第3林地(3)择伐60～80％。
2. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒龇浪� 墙是由钢筋混凝土结构和防渗布组成，防水墙连接的防渗布(13)垂直延 伸至岩石层，距地表面2 3米。
3. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒龇浪� 墙设于四周的部分为坡面向外的单斜面(11)，中间隔断部分坡面为尖顶 双斜面(12)。
4. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒龀鏊� 口设于各林地坡底的中间位置。
5. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒鼍匦� 槽(14)由钢筋混凝土结构组成。
6. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒龅�1~3 林地(1 3)规格相同的矩形，其中长为200 400m,宽为100 200m。
7. 按权利要求l所述的坡面对比水文径流�。涮卣髟谟谒銎露� 为2~40度。
专利摘要本实用新型涉及一种坡面对比水文径流�。谕０�、同降雨量、同坡度、同面积的三块并联且林型相似的第1～3林地周边及相邻分界处围设防水墙，在每块林地的坡底位置延水泥墙设有汇流槽，经出水口与设于林地外的矩型槽相连，矩型槽内设巴歇尔槽及红外测流仪，红外测流仪的检测信号经数据处理器接至监测计算机；分别在整块林地的四个角上安装自记雨量计；第1～3林地内的森林进行处理，分别为第1林地保留原有的森林覆盖状态、第2林地进行择伐20～40％，第3林地择伐60～80％。通过本实用新型可以测量同降雨量的径流，为对森林的采伐程度是否合理提供的有力的评价与观点，揭示不同植被类型与林地结构对雨水分配、径流成份的影响，为水资源变化预测及生态调控决策提供科学依据。
文档编号G01F22/00GK201247085SQ200820015140
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者刘志民, 李晓晏 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所
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