方案背景：

      水土流失形成過程：水土流失形成過程涵蓋漸進(jìn)式和突發(fā)式兩種。生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的因素十分復(fù)雜，既有自然因素的影響也有人為因素的影響，多種因素疊加，加劇了水土流失。通常，在人類的干擾下，項(xiàng)目的水土流失不會(huì)像自然水土流失那樣總是保持時(shí)間上的漸變性和空間上的均衡性，而是集中發(fā)生在某一時(shí)段或主要發(fā)生在某區(qū)域。在短時(shí)間內(nèi)造成局部區(qū)域水土流失總量和強(qiáng)度的劇增.

      水土流失危害：人類對(duì)土地的利用，特別是對(duì)水土資源的不合理的開發(fā)和經(jīng)營(yíng)，使土壤的覆蓋物遭到破壞，裸露的土壤受水力沖蝕，流失量大于母質(zhì)層發(fā)育成土壤的量。水土流失造成土壤肥力下降，水、旱災(zāi)害頻發(fā)，河道淤塞，河流資源難以開發(fā)利用，地下水位下降，農(nóng)田、道路和建筑物被破壞，并引起生態(tài)平衡遭到破壞.

方案介紹：

      需要選擇一塊合適的場(chǎng)地，有原位地表徑流場(chǎng)和人工地表徑流場(chǎng)，兩種研究方式。

      原位地表徑流場(chǎng)，在研究區(qū)域選擇合適的場(chǎng)地，依托原有的地形條件，建設(shè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，比如原有的地形走向，對(duì)原有的生態(tài)地理形態(tài)破壞少，一般研究需要多個(gè)徑流小區(qū)，然后對(duì)不同小區(qū)進(jìn)行不同的植被覆蓋，以研究不同生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)水土保持的作用。原位地表徑流場(chǎng)缺點(diǎn)是，坡面角度比較單一，數(shù)量和尺寸受地形條件影響比較大，優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較低，對(duì)原有生態(tài)破壞少。

原位地表徑流場(chǎng)

      人工地表徑流場(chǎng)，在研究區(qū)域選擇合適的場(chǎng)地，利用基建的方式，建設(shè)地表徑流場(chǎng)，可以設(shè)計(jì)不同的尺寸、不同的坡度，不同坡度下，水土流失的特征，也可以在坡面上種植相關(guān)植被，以進(jìn)行相關(guān)的研究。

優(yōu)點(diǎn)是可以按不同的需求，設(shè)計(jì)剖面角度、大小等，并且可以按需求回填不同的土壤，缺點(diǎn)是成本比較高，而且對(duì)原生態(tài)環(huán)境的破壞比較大。

人工地表徑流場(chǎng)

       人工地表徑流場(chǎng)，還可以做成徑流小車的樣式，可以滿足更多的實(shí)驗(yàn)需求，角度自由可調(diào)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加多元化，可以在降雨模擬器裝置下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)全天候，多條件的實(shí)驗(yàn)研究。

徑流小車

     設(shè)備安裝的需求，徑流場(chǎng)地的下方，需要與徑流場(chǎng)的出水口，有1米以上落差、1平方米的場(chǎng)地，用于安裝相關(guān)儀器設(shè)備，一般設(shè)備使用太陽能供電，無需電源等配套。

相關(guān)設(shè)備介紹：

1、 徑流量監(jiān)測(cè)

a) 雙翻斗式流量計(jì)，使用一大（1000ml）一小（50ml）兩個(gè)翻斗同時(shí)計(jì)量，可滿足不同情形下的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并提高監(jiān)測(cè)精度，可以多種方式存儲(chǔ)和記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以上云，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。一般適用于小型地表徑流場(chǎng)或者地表徑流量較小(大測(cè)流42L/min)的研究中，成本低，使用和安裝方便，低維護(hù)成本，連續(xù)的測(cè)量數(shù)據(jù)，可以分析降雨過程中的徑流量變化過程。

b) 整體式三角堰，用于測(cè)量流速?gòu)牡偷礁咦兓蟮乃鞯牧髁?，大的水流如季?jié)性降雨或暴雨導(dǎo)致的大地表徑流，尺寸和流量可以根據(jù)情況定制，低維護(hù)成本。

c)  儲(chǔ)水桶式地表徑流測(cè)量系統(tǒng)，儲(chǔ)水桶匯集徑流小區(qū)中的地表徑流，后通過超聲波液位傳感器測(cè)量其水位高度，得出地表徑流量，優(yōu)勢(shì)在于長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將地表徑流匯集起來，方便后續(xù)測(cè)量養(yǎng)分流失、含沙量等指標(biāo)。維護(hù)成本高，每次降雨或者實(shí)驗(yàn)后，需要人工清理儲(chǔ)水桶，適用于人工取樣，實(shí)驗(yàn)室分析水土流失相關(guān)指標(biāo)的研究，但是無法區(qū)分降雨過程中，不同時(shí)間段的樣本。

2、 水土流失監(jiān)測(cè)

a) 泥沙含量監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)泥沙含量，使用紅外散射原理的濁度傳感器，測(cè)量實(shí)時(shí)流出水中的濁度數(shù)據(jù)，可以通過實(shí)驗(yàn)烘干法，將濁度與泥沙含量進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)泥沙含量監(jiān)測(cè)，利于分析降雨過程中的水土流失情況

b) 儲(chǔ)水罐法，可以通過儲(chǔ)水罐的地表徑流系統(tǒng)，收集地表徑流水，再人工取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，可以實(shí)現(xiàn)多維度的分析指標(biāo)，但是無法區(qū)分降雨過程中，不同時(shí)間段的樣本。

c)土壤水蝕測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)用一種導(dǎo)流分散裝置，測(cè)量與收集試驗(yàn)樣品，研究徑流物的成分，同時(shí)利用自動(dòng)采集器記錄徑流發(fā)生的時(shí)間，測(cè)量徑流量與徑流強(qiáng)度，該過程為全自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。可以完成徑流測(cè)量，按規(guī)則對(duì)徑流的產(chǎn)生的整個(gè)過程進(jìn)行取樣，可以留24個(gè)樣本?？梢詫?shí)現(xiàn)多維度的參數(shù)分析（泥沙含量、養(yǎng)分流失、污染物運(yùn)動(dòng)等），可以研究徑流發(fā)生過程中的水土流失情況。

3、 水土保持監(jiān)測(cè)

a)土壤水分溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)土壤的水分和溫度進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)將源源不斷的上傳到云平臺(tái)，并且可以通過瀏覽器訪問采集的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)足不出戶就能對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。安裝與徑流小區(qū)內(nèi)，可以監(jiān)測(cè)降雨過程中，水分運(yùn)移過程、土壤持水能力研究等。

4、 氣象監(jiān)測(cè)

a) 小型氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的氣象情況，降雨量參數(shù)，可以用于研究降雨與徑流形成關(guān)系，以及降雨過程與徑流產(chǎn)生過程相關(guān)的研究

場(chǎng)地建設(shè)要求：

選取典型地段建設(shè)坡面徑流場(chǎng)。在選擇時(shí)要注意保留原有的自然條件，土壤剖面結(jié)構(gòu)相同，土質(zhì)厚度比較均勻，坡度比較均一，土壤理化特性(機(jī)械組成、土壤密度、有機(jī)質(zhì)含量) 比較一致。如果坡面有比較小的起伏時(shí)，可進(jìn)行人工修理。

在觀測(cè)場(chǎng)地中建立標(biāo)準(zhǔn)徑流場(chǎng)，位置應(yīng)盡量設(shè)置在坡面平整的坡地上。根據(jù)徑流場(chǎng)規(guī)格，要求徑流樣方徑流寬度5m (與等高線平行)，長(zhǎng)20m (水平投影)，水平投影面積100m2，坡度根據(jù)情況確定。徑流場(chǎng)上部及兩側(cè)設(shè)有圍，小區(qū)頂部設(shè)截水溝，下部設(shè)有集水槽和引水槽，引水槽末端是接水池。為了阻止徑流進(jìn)出小區(qū)，設(shè)置的圍埂其高25cm,埋深45cm,厚度5cm，上緣向小區(qū)外呈60°傾斜用混凝土板砌成，內(nèi)直外斜，圍外側(cè)設(shè)寬為2m的保護(hù)帶。集水槽橫斷面采用矩形，集流槽上緣為一水平面寬10cm，集流槽下沿為擋土墻，使用160mm的PVC引水管將水引到接水池，接水池設(shè)計(jì)為長(zhǎng)128cm，寬128cm，高1.m,厚為14cm的正方形池:或下設(shè)平臺(tái)安裝預(yù)制集水槽。