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，而是集中發生在某一時段或主要發生在某區域。在短時間內造成局部區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育成土壤的量。水土流失造成土壤肥力下降，水、旱災害頻發，河道淤塞，河流資源難以開發利用，地下水位下降，農田、道路和建筑物被破壞，并引起生態平衡遭到破壞.

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，對原有的生態地理形態破壞最少，一般研究需要多個徑流小區，然后對不同小區進行不同的植被覆蓋，以研究不同生態系統，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，數量和尺寸受地形條件影響比較大，優點是成本相對較低，對原有生態破壞最少。

原位地表徑流場

      人工地表徑流場，在研究區域選擇合適的場地，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，而且對原生態環境的破壞比較大。

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、 徑流量監測

a) 雙翻斗式流量計，使用一大（1000ml）一小（50ml）兩個翻斗同時計量，可滿足不同情形下的數據監測，并提高監測精度，可以多種方式存儲和記錄數據，數據可以上云，實現遠程管理。一般適用于小型地表徑流場或者地表徑流量較小(測流42L/min)的研究中，成本低，使用和安裝方便，低維護成本，連續的測量數據，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，大的水流如季節性降雨或暴雨導致的大地表徑流，尺寸和流量可以根據情況定制，低維護成本。

c)  儲水桶式地表徑流測量系統，儲水桶匯集徑流小區中的地表徑流，最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，優勢在于長期實時監測，并將地表徑流匯集起來，方便后續測量養分流失、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，但是無法區分降雨過程中，不同時間段的樣本。

2、 水土流失監測

a) 泥沙含量監測，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據，可以通過實驗烘干法，將濁度與泥沙含量進行數據擬合，從而實現實時泥沙含量監測，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，收集地表徑流水，再人工取樣進行實驗室分析，可以實現多維度的分析指標，但是無法區分降雨過程中，不同時間段的樣本。

c)土壤水蝕測量系統，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。可以完成徑流測量，按規則對徑流的產生的整個過程進行取樣，可以留24個樣本。可以實現多維度的參數分析（泥沙含量、養分流失、污染物運動等），可以研究徑流發生過程中的水土流失情況。

3、 水土保持監測

a)土壤水分溫度監測系統，用于對土壤的水分和溫度進行長期監測，監測的數據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據，實現足不出戶就能對設備進行監控。安裝與徑流小區內，可以監測降雨過程中，水分運移過程、土壤持水能力研究等。

4、 氣象監測

a) 小型氣象監測系統，用于監測區域內的氣象情況，降雨量參數，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。根據徑流場規格，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，坡度根據情況確定。徑流場上部及兩側設有圍，小區頂部設截水溝，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，設置的圍埂其高25cm,埋深45cm,厚度5cm，上緣向小區外呈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。