方案背景：

      水土流失形成過程：水土流失形成過程涵蓋漸進式和突發(fā)式兩種。生產建設項目水土流失的因素十分復雜，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，項目的水土流失不會像自然水土流失那樣總是保持時間上的漸變性和空間上的均衡性，而是集中發(fā)生在某一時段或主要發(fā)生在某區(qū)域。在短時間內造成局部區(qū)域水土流失總量和強度的劇增.

      水土流失危害：人類對土地的利用，特別是對水土資源的不合理的開發(fā)和經營，使土壤的覆蓋物遭到破壞，裸露的土壤受水力沖蝕，流失量大于母質層發(fā)育成土壤的量。水土流失造成土壤肥力下降，水、旱災害頻發(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地，有原位地表徑流場和人工地表徑流場，兩種研究方式。

      原位地表徑流場，在研究區(qū)域選擇合適的場地，依托原有的地形條件，建設實驗場地，比如原有的地形走向，對原有的生態(tài)地理形態(tài)破壞少，一般研究需要多個徑流小區(qū)，然后對不同小區(qū)進行不同的植被覆蓋，以研究不同生態(tài)系統(tǒng)，對水土保持的作用。原位地表徑流場缺點是，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)點是成本相對較低，對原有生態(tài)破壞少。

原位地表徑流場

      人工地表徑流場，在研究區(qū)域選擇合適的場地，利用基建的方式，建設地表徑流場，可以設計不同的尺寸、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植被，以進行相關的研究。

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

人工地表徑流場

       人工地表徑流場，還可以做成徑流小車的樣式，可以滿足更多的實驗需求，角度自由可調，實驗內容更加多元化，可以在降雨模擬器裝置下進行實驗，以實現(xiàn)全天候，多條件的實驗研究。

徑流小車

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

相關設備介紹：

1、 徑流量監(jiān)測

a) 雙翻斗式流量計，使用一大（1000ml）一?。?0ml）兩個翻斗同時計量，可滿足不同情形下的數(shù)據(jù)監(jiān)測，并提高監(jiān)測精度，可以多種方式存儲和記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以上云，實現(xiàn)遠程管理。一般適用于小型地表徑流場或者地表徑流量較小(大測流42L/min)的研究中，成本低，使用和安裝方便，低維護成本，連續(xù)的測量數(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，用于測量流速從低到高變化大的水流的流量，大的水流如季節(jié)性降雨或暴雨導致的大地表徑流，尺寸和流量可以根據(jù)情況定制，低維護成本。

c)  儲水桶式地表徑流測量系統(tǒng)，儲水桶匯集徑流小區(qū)中的地表徑流，后通過超聲波液位傳感器測量其水位高度，得出地表徑流量，優(yōu)勢在于長期實時監(jiān)測，并將地表徑流匯集起來，方便后續(xù)測量養(yǎng)分流失、含沙量等指標。維護成本高，每次降雨或者實驗后，需要人工清理儲水桶，適用于人工取樣，實驗室分析水土流失相關指標的研究，但是無法區(qū)分降雨過程中，不同時間段的樣本。

2、 水土流失監(jiān)測

a) 泥沙含量監(jiān)測，實時泥沙含量，使用紅外散射原理的濁度傳感器，測量實時流出水中的濁度數(shù)據(jù)，可以通過實驗烘干法，將濁度與泥沙含量進行數(shù)據(jù)擬合，從而實現(xiàn)實時泥沙含量監(jiān)測，利于分析降雨過程中的水土流失情況

b) 儲水罐法，可以通過儲水罐的地表徑流系統(tǒng)，收集地表徑流水，再人工取樣進行實驗室分析，可以實現(xiàn)多維度的分析指標，但是無法區(qū)分降雨過程中，不同時間段的樣本。

c)土壤水蝕測量系統(tǒng)，應用一種導流分散裝置，測量與收集試驗樣品，研究徑流物的成分，同時利用自動采集器記錄徑流發(fā)生的時間，測量徑流量與徑流強度，該過程為全自動測量系統(tǒng)?？梢酝瓿蓮搅鳒y量，按規(guī)則對徑流的產生的整個過程進行取樣，可以留24個樣本?？梢詫崿F(xiàn)多維度的參數(shù)分析（泥沙含量、養(yǎng)分流失、污染物運動等），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

a)土壤水分溫度監(jiān)測系統(tǒng)，用于對土壤的水分和溫度進行長期監(jiān)測，監(jiān)測的數(shù)據(jù)將源源不斷的上傳到云平臺，并且可以通過瀏覽器訪問采集的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)足不出戶就能對設備進行監(jiān)控。安裝與徑流小區(qū)內，可以監(jiān)測降雨過程中，水分運移過程、土壤持水能力研究等。

4、 氣象監(jiān)測

a) 小型氣象監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測區(qū)域內的氣象情況，降雨量參數(shù)，可以用于研究降雨與徑流形成關系，以及降雨過程與徑流產生過程相關的研究

場地建設要求：

選取典型地段建設坡面徑流場。在選擇時要注意保留原有的自然條件，土壤剖面結構相同，土質厚度比較均勻，坡度比較均一，土壤理化特性(機械組成、土壤密度、有機質含量) 比較一致。如果坡面有比較小的起伏時，可進行人工修理。

在觀測場地中建立標準徑流場，位置應盡量設置在坡面平整的坡地上。根據(jù)徑流場規(guī)格，要求徑流樣方徑流寬度5m (與等高線平行)，長20m (水平投影)，水平投影面積100m2，坡度根據(jù)情況確定。徑流場上部及兩側設有圍，小區(qū)頂部設截水溝，下部設有集水槽和引水槽，引水槽末端是接水池。為了阻止徑流進出小區(qū)，設置的圍埂其高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，內直外斜，圍外側設寬為2m的保護帶。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，接水池設計為長128cm，寬128cm，高1.m,厚為14cm的正方形池:或下設平臺安裝預制集水槽。