一種用於水土保持監測中的沉砂池的製作方法

2023-05-15 18:58:31

專利名稱：一種用於水土保持監測中的沉砂池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沉砂池，具體地說是一種用於水土保持監測中的沉砂池。
背景技術：
水土保持監測是一項以保護水資源、改善和維護良好的生態環境為目標，為規劃 設計和實施防治水土流失措施提供定性、定量依據的基礎性工作。適時的監測有利於正確 分析評價水土保持方案的實施效果，並依據監測結果和標準，及時補充和完善相應的水土 保持設施，達到方案要求的防治目標，從而保障開發建設項目的安全運行和防止水土流失 的發生。因此，水土保持監測對於貫徹水土保持法規，搞好水土保持設施竣工驗收和監督管 理具有十分重要的意義。水土流失監測的目的主要是及時掌握開發建設項目水土流失情況，了解開發建設 項目各項水土保持措施的實施效果，確保採取的水土保持措施正常發揮作用，為水土保持 方案的實施服務。主要任務是對各水土流失部位的水土流失量進行調查監測，觀測水土保 持措施實施的效果，並做相應的監測記錄。目前水蝕監測的方法主要有徑流小區監測、小流域控制站監測、插釺監測(又稱 為簡易坡面水蝕觀測)、簡易水土流失觀測場監測、調查監測以及遙感監測等，其中前三種 方法應用較多。徑流小區監測設施是指利用徑流小區觀測降雨所產生的徑流、泥沙和水文的設 施、設備與儀器的總稱。徑流小區主要用來監測面狀侵蝕，包括雨滴濺蝕、薄層徑流面狀衝 刷和細溝侵蝕，在坡長和小區面積較大的情況下，亦可監測淺溝侵蝕。徑流小區觀測適用於各種類型的開發建設項目，主要用於水土流失量監測。採用 徑流小區方法，原地貌要儘量保留原狀自然條件。擾動地貌要與原地貌有較強的比照，並具 有代表性。小區監測法觀測的內容包括雨量、徑流量、衝刷量及林草覆蓋度。所建小區規格 參照《水土保持試驗規範》，一般採用標準小區的規格尺寸。所需的儀器設備有GPS全球定 位儀、沉沙池、經緯儀、磅秤、天平、烘箱、環刀、皮尺、鋼捲尺及簡易土工試驗儀器等。控制站監測設施是指利用設置在完整閉合小流域溝口處對降水、徑流、泥沙和水 質進行測試的設施、設備的總稱，適用於不超過IOOkm2的小流域。適用於擾動破壞面積大、 棄土棄渣集中在一定範圍內的開發建設項目，而不適用於線性開發建設項目。控制站在建設前需要繪製流域地形圖、流域土地利用現狀圖、流域植被分布圖、流 域土壤侵蝕圖、縱剖面圖。控制站測驗河段的長度要大於最大斷面平均流速的30 50倍， 應順直無急彎，無塌岸，無衝淤變化，水流集中，便於布設測驗設施。所需基本設施包括工作 橋、水文站和簡易氣象站。簡易水土流失觀測場法適用於項目區內類型複雜、分散，暫不受幹擾或幹擾少的 棄土棄渣流失的監測。觀測場選址時儘量排除棄土、棄渣場外圍來水的影響，建立必要的截 水、排水系統。觀測場法主要用於觀測降水量和降水強度對水土流失的影響，需在每次大暴 雨後觀測釘帽距地面高度，計算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量。3[0010]沉砂池一般設置在排水溝出口處，主要目的是監測水土流失的情況，同時可以使 泥砂得到更好的沉澱，防治水土流失。傳統的沉砂池一般不設有間門，由於池子本身容積所 限，每次暴雨後都需要現場取樣進行量測，取樣時需要將整池水攪拌均勻，費時費力。採用 自記水位計也需要每次暴雨後都進行一次校核和檢查。同時，傳統的沉砂池監測需要附屬 設施較多，如量筒、自記水位計、量水堰等，投資也較大。發明內容為了克服現有技術在水土保持監測中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種 用於水土保持監測中的沉砂池，該沉砂池結構簡單、技術先進、造價低廉、適應性廣，它增設 了可控制水位的開啟間門及無紡布過濾層，一改傳統沉砂池監測水土流失的弊端，實現了 自由監測、準確監測和簡單監測的目的，簡化了程序，提高了精度，也節省了投資。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於該沉砂池包括池體、閘門和無紡 布過濾層，池體為砌磚結構的矩形池體，鋼製結構的閘門設置在池體的出水口處；可拆卸的 無紡布過濾層設置在閘門後側並固定於出水口處；池體的進水口與徑流場的分流口連接。本實用新型中，所述池體底部及池壁採用砌磚結構，表面採用砂漿抹面。砌磚為普 通建築用磚，就近取材，沙子為黃沙，就地取材，砂漿就地拌合。所述間門布設於出水口處， 採用不鏽鋼製結構。需要時將閘門開啟，排放掉多餘的水，泥沙相應沉積於池底，待需要觀測時取出池 底泥沙稱取幹容重即可。當遭遇暴雨導致徑流場地匯流量太大時，可開啟可控制開關的分 流口，宣洩多餘的流量。為節省投資，本實用新型述及的沉砂池規格偏小，當開啟分流口仍 不能滿足宣洩水流的作用時，沉砂池出水口處可允許溢流，多餘的水量通過溢流排除，泥沙 流經過濾層後被阻擋沉澱於池底。當需要監測結果時，將沉砂池中所沉積泥沙取出稱重，通 過分析計算即可得出水土流失值，完成水土流失監測工作。本實用新型通過在沉砂池出水口處設置開啟式閘門，並輔以無紡布過濾層，可實 現簡化水土流失監測程序、提高監測精度、降低監測費用的目的。過濾層所用膜料耐久性良 好，使用壽命可達50年或更久。本實用新型中無紡布長時間靜置於空氣中，有自然老化的現象，同時過水時需承 受水壓力及相關的外部靜、動荷載，無紡布必須有一定的厚度和強度，才能承受壓力而不 致破壞，但布的厚度直接影響材料成本，考慮造價因素膜料又不能過厚。因此，厚度控制在 0. 2 0. 5mm為宜。本實用新型中所述及的沉砂池與傳統意義的沉砂池存在顯著不同，監測原理也有 明顯差異。本實用新型所述沉砂池出水口處無量水堰、水位儀等儀器設備，當流量過大時允 許溢流。溢流發生時水流經過無紡布過濾層，水流中懸浮的泥沙被阻擋沉積到池底。利用 可開啟閘門和溢流的方式控制水流，沉積泥沙，只需在晴天時將池水放空，泥沙曬乾稱重即 可，根據徑流量的大小就可推求出徑流場的水土流失值。此舉避免了傳統方法每次暴雨時 都要進行量水的繁瑣和不便，同時節省了附屬量水設備的投資，簡化了水土流失監測程序 和方法，使監測變得更為靈活、方便。本實用新型所述的沉砂池其規格尺寸較普通沉砂池為小，關鍵在於徑流場設置分流口，分流口與沉砂池進水口規格尺寸相同，經分流口分流了徑流場一半的徑流量。此舉對 監測結果毫無影響，最終得到的監測值翻倍即為原徑流場地的水土流失值。通過減小沉砂 池的規格尺寸，起到降低投資的作用。本專利所述及的排水口為覆蓋無紡布的柵欄，允許溢流，但泥沙不流失，不但可以 大幅度減小沉砂池規格，而且減少測量設施，簡化測量，最主要的是防止降雨量過大發生溢 流導致監測失敗。本實用新型以閘門為主體，輔以無紡布過濾層，實現簡單監測、精確監測水土流失 的目的。與現有技術相比，本實用新型結構簡單、造價低廉、適應性廣，有著廣闊的應用前旦ο
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中沉砂池池體的剖面圖。
具體實施方式
一種本實用新型所述的用於水土保持監測中的沉砂池，見圖1和圖2，該沉砂池包 括池體1、閘門2和無紡布過濾層3，沉砂池1為砌磚結構的矩形池體，閘門2布設於池體1 的出水口 4處，為不鏽鋼製結構。無紡布過濾層3布設於閘門2後側，為一可拆卸裝置，固 定於出水口 4處，用於過濾沉澱水中漂浮的泥沙。池體1的進水口 5與徑流場6的分流口 7連接。需要時將閘門開啟，排放掉多餘的水，水中泥沙由於有無紡布層遮擋沉積池底，完 成水土流失監測工作。無紡布過濾層3採用土工無紡織物，厚度控制在0. 2 0. 5mm。池體1底部及池壁 採用砌磚結構，表面採用砂漿抹面。使用本實用新型時，水土流失監測的實現方式及程序如下首先按工程具體要求建築沉砂池池體，所用轉料和砂石就近就地取材，根據出水 口大小吊裝閘門，同時配合安裝可拆卸無紡布過濾層。無紡布表面展平緊繃，不允許留有褶 皺。無紡布層在不需要監測時拆下避光保存，以免日光紫外線照射老化變形。監測實現的 方式為監測時將無紡布層安裝於閘門處，閘門前後都設有卡槽，根據現場需要可調整安裝 位置，既可以裝於閘門前，也可以置後。過濾層安裝完畢後開啟閘門，將混有泥沙的水自出 水口處排除，懸浮的泥沙由於有過濾層的阻擋沉積於池底。本實用新型可根據徑流場地匯 流的大小控制分流口的啟閉，分流口的規格設計同沉砂池進水口，可以分洩掉徑流場地一 半的水量。需要監測結果時只要對照排出的水量及池底泥沙量就可以推算出水土流失量值。 這種監測方式的優點在於沉砂池容積無需很大，取樣時無需攪拌均勻，監測時間可以人為 控制，無需每次暴雨都要進行量測，另外不需要水位儀、量水堰等設施，簡化了操作，提高了 精度，應用效果較好。本實用新型為布設於徑流小區或排水溝尾端的矩形砌磚池，用於沉積泥沙。閘門 為一等同於沉砂池壁厚的鋼製可開啟裝置，需要時提拉起放水出池。無紡布過濾層布設於閘門前端，為一固定可拆卸裝置，面積略大於閘門面積，用於過濾水中攜帶泥沙，截住泥沙 沉積於池底。徑流場設分流口 一個，規格同沉砂池進水口，用以分流徑流場地一半的水量。 設置分流口後，沉砂池建造規格只需為原來的一半，極大程度降低了造價。沉砂池出水口允 許溢流，不設置水位儀、量水堰等附屬設施，節約了投資。採用帶濾網閘門的方法監測水土 流失，沉砂池無需建得很大，避免了傳統監測方法必須將水攪拌均勻的弊端，結構簡單，造 價低廉，適應性廣，具有廣泛的推廣的價值。
權利要求1.一種用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於該沉砂池包括池體(1)、閘門(2) 和無紡布過濾層(3)，池體(1)為砌磚結構的矩形池體，鋼製結構的閘門(2)設置在池體 (1)的出水口(4)處；可拆卸的無紡布過濾層(3)設置在閘門O)的一側並固定於出水口 ⑷處；池體⑴的進水口(5)與徑流場的分流口連接。
2.根據權利要求1所述的用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於所述池體(1) 底部及池壁採用砌磚結構，表面採用砂漿抹面。
3.根據權利要求1所述的用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於所述閘門(2) 布設於出水口(4)處，採用不鏽鋼製結構。
4.根據權利要求1所述的用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於所述無紡布過 濾層(3)採用土工無紡織物。
5.根據權利要求1所述的用於水土保持監測中的沉砂池，其特徵在於所述無紡布過 濾層C3)設置在閘門( 的前側或後側，在閘門( 前後側均設有用來安裝無紡布過濾層 ⑶的卡槽。
專利摘要本實用新型公開了一種用於水土保持監測中的沉砂池，該沉砂池包括池體、閘門和無紡布過濾層，池體為砌磚結構的矩形池體，鋼製結構的閘門設置在池體的出水口處；可拆卸的無紡布過濾層設置在閘門後側並固定於出水口處；所述無紡布過濾層採用土工無紡織物；池體的進水口與徑流場的分流口連接。本實用新型結構簡單、技術先進、造價低廉、適應性廣，它增設了可控制水位的開啟閘門及無紡布過濾層，一改傳統沉砂池監測水土流失的弊端，實現了自由監測、準確監測和簡單監測的目的，簡化了程序，提高了精度，也節省了投資。本實用新型具有廣泛的使用價值。
文檔編號G01N5/00GK201823348SQ201020515469
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者吳玉柏, 張華 , 陳鳳 申請人:江蘇省水利科學研究院