一种用于沙丘迎风坡随坡度变化可调梯度式沙尘采集仪的制作方法

1.本发明涉及一种沙丘迎风坡随坡度变化可调梯度式沙尘采集仪，用于测量沙丘迎坡度大于10度角风沙流中的不同梯度坡段面的输沙率。


背景技术：

2.沙丘是风沙堆积体。沙丘的缓坡是迎风坡，迎风坡面的沙子在风力推动下，跳跃沙粒被吹动向上，近地面风速和输沙强度由坡脚至丘顶总体呈递增趋势，跳跃沙粒不断的越过丘顶并向下滑落，落入背风面，这样背风面沙子源源不断地移动，促使沙丘向前推移，成为移动沙丘。如何测量沙丘迎风坡在一定的风速下跳跃，沙粒如何沿着坡面高度变化，沙丘迎风坡输沙率如何变化，一直是科技人员研究沙丘形态学特征的重要课题。


技术实现要素：

3.基于上述，本发明的目的旨在提供一种用于沙丘迎风坡随坡度变化可调梯度式沙尘采集仪。利用本采集仪来测量沙丘迎坡度大于10度角风沙流中的不同梯度坡段面的输沙率，认识沙丘迎风坡输沙规律。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来完成：一种用于沙丘迎风坡随坡度变化可调梯度式沙尘采集仪，包括沙丘迎风坡、沙丘被风坡、沙尘采集仪、坡度调整伸缩波纹管、坡度调整板、进沙口、活动集沙盒、排气口、透气网、排气管、出沙嘴、集沙瓶、保护桶、支架、桶盖、螺栓、沙尘、风沙流、防流沙护套、锁扣、固定集沙盒、集沙盒罩、风动力抽气旋转帽，在支架上，置有螺栓活动集沙盒和固定集沙盒，活动集沙盒居于固定集沙盒上方，集沙盒的进沙口上遮有集沙盒罩；相对进沙口的一侧设有排气口，排气口上蒙有透气网，其特征是固定集沙盒底部放置坡度调整伸缩波纹管，波纹管上扣有坡度调整板，固定集沙盒底部出沙嘴穿过坡度调整板、坡度调整伸缩波纹管和保护桶的桶盖，直接接入保护桶内的集沙瓶，排气管设置在保护桶内，管口装有风动力抽气旋转帽。
5.本发明的优点和产生的有益效果是：1、本发明采用的坡度调整伸缩波纹管和坡度调整板，奠基了沙尘采集仪在迎风坡面的立足位置，进而使沙尘采集仪适用于迎风坡面测量不同高度的输沙率。
6.2、排气管设置在保护桶内，管口装有风动力抽气旋转帽。风动力抽气旋转帽防止沙粒堵塞排气管，另一方面加速气流从排气管排出，利于集沙盒沙尘的降落。
7.3、本发明首次将沙尘采集仪应用于沙丘坡度大于10度角的迎风坡面上，测量风沙流中的不同梯度坡段面的输沙率。其对于研究风速加快沙丘迎风面沙粒的推移，对于沙丘迎风坡输沙率的变化，对认识沙丘形态学特征提供了技术支撑。
附图说明
8.图1为本发明在沙丘迎风坡面的布置图。
9.图2是本发明的结构示意图。
10.图3是图1的俯视图。
11.图4是图1 中坡度调整伸缩波纹管和坡度调整板示意图。
12.图5是防流沙护套示意图。
具体实施方式
13.如图1-5所示，一种用于沙丘迎风坡随坡度变化可调梯度式沙尘采集仪，包括沙丘迎风坡1、沙丘被风坡2、沙尘采集仪3、坡度调整伸缩波纹管4、坡度调整板4-1、进沙口5、活动集沙盒6、排气口7、透气网8、排气管9、出沙嘴10、集沙瓶11、保护桶12、支架13、桶盖14、螺栓15、沙尘16、风沙流17、防流沙护套18、锁扣19、固定集沙盒20、集沙盒罩21和风动力抽气旋转帽22。在支架13上，置有螺栓15固定距水平45
°
夹角的活动集沙盒6和固定集沙盒20，活动集沙盒6居于固定集沙盒20上方，集沙盒的进沙口5上遮有集沙盒罩21；相对进沙口5的一侧设有排气口7，排气口7上蒙有透气网8，其特征是固定集沙盒20底部放置坡度调整板4-1，它是由两个不锈钢板用锁扣对接中间带有孔的板面，坡度调整板4-1置有坡度调整伸缩波纹管4，波纹管上置有固定集沙盒20的出沙嘴10穿过坡度调整板4-1、坡度调整伸缩波纹管4和保护桶的桶盖14，直接接入保护桶12内的集沙瓶11，排气管9设置在保护桶12内，管口装有风动力抽气旋转帽22。
14.本发明实施在大于10
°
的迎风沙丘坡1上收集风沙流输沙量。首先测量所观测沙丘的坡度，坡长，沙丘高度等观测指标，在观测沙丘坡长上将沙尘采集仪3分三等份。具体实施中，在沙丘迎风坡1安放第一沙尘收集器，在沙丘顶部安放第四沙尘采集仪，第三和第四沙尘采集仪等距离安放在坡底至坡顶之间。先埋保护桶12，埋设时将保护桶12的桶沿与迎风坡下角坡度持平，保护桶口四周用防流沙护套19围一圈，防止迎风坡上方的干沙层沙粒下滑流入保护桶3内。桶内放两个集沙瓶11，然后盖上桶盖14，使得桶盖上活动集沙盒6上的出沙嘴10对准桶内的集沙瓶11口，保证沙尘16能顺利的流入集沙瓶11中，扣上锁扣19，取掉防流沙护套18。接下来在支架13下方的装有二个固定集沙盒20，固定集沙盒20上方依次置放三-五个活动集沙盒6，拧紧固定螺栓15，将坡度调整板4-1按照迎风坡角度平行安放到桶盖14与支架13两侧对齐固定，使坡度调整板4-1与第一路进沙口5底部对齐。坡度调整板4-1为两个不锈钢板用锁扣对接中间带有孔的板面，随下面坡度调整伸缩波纹管4平直、凸凹的变化，来调剂集沙盒在沙丘迎风面的坡度，防止风沙流掏蚀沙尘采集仪3周围的沙丘。
15.当迎风坡的沙子在强气流作用下，跳跃沙粒被吹动向上，收集沙通量时打开集沙盒罩21，风沙流17沿着沙丘迎风坡1面推移进入第1沙尘收集器3的固定集沙盒20和活动集沙盒6梯度断面不同高度，通过集沙盒罩21沙尘收集器进沙口5内。在风沙流场所中，沙粒一般集中在离地面20cm的范围。近地面风沙流进入固定集沙盒20内部后，从出沙嘴10流入大口径集沙瓶11中，沙尘16沉积在集沙瓶11底部堆积，气流从集沙瓶11口排入保护桶12中，气流压差将保护桶12内的气流从排气管9经过风动力抽气旋转帽22，再由风动力抽气旋转帽22通过筛网排出到空气中融合。梯度不同高度风沙流进入活动集沙盒6内部沙尘在盒底部沉积，堆积沙尘，气流从活动集沙盒6的排气孔7中从透气120目网孔排出到空气中融合。随着沙丘迎风坡角的变化，即迎风坡角的增加，迎风坡面的风速增大，继续向第二和第三沙尘收集器推进，进入沙尘收集器内，最后，在风力的推动下，沙粒进入第四沙尘收集器，并越过沙丘顶部向下滑落到沙丘被风坡2丘坡的上面，形成陡峭的滑面。
16.经过一段风沙流观测后，盖上集沙盒罩21，拧开螺栓15取出活动集沙盒6，将里面的沙尘倒出袋子内，记录地点、时间、高度等信息，依次取出带回称重记录。称重结果表明：第四沙尘收集器输沙率要高于第二和第三沙尘收集器。上部活动集沙盒6取完后，再让防流沙护套19围在保护桶12四周，防止迎风坡上方的干沙层沙粒下滑流入保护桶3内。打开锁扣18，将桶盖14取下，连同支架13放入旁边，接下来把保护桶12内放入集沙瓶11两个依次记录取出倒入布带中带回称重记录，然后放入空集沙瓶11，盖上桶盖14，扣上锁扣18，取掉防流沙护套19。接下来在支架13中间上的第二和第三沙尘收集器3的固定第集沙盒20上方依次放入活动集沙盒6，拧紧固定螺栓15，将坡度调整板4按照迎风角度调整方位桶口要与迎风坡的坡度角度一致，进行下一次观测，野外观测结果表明：沙丘迎风坡1气流加速量是沙粒推移的动力，近地面风速和输沙强度由坡脚第一沙尘收集器至丘顶第四沙尘收集器总体呈递增趋势,丘顶风速和输沙率最大,到沙丘被风坡2因涡流作用,风速由丘顶至坡脚减小,输沙率锐减,风速在迎风坡上向丘顶增加时,丘顶区域的输沙率(相对于坡脚)也将成倍增加。