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