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AZ-W0401水量平衡觀測(cè)系統(tǒng)

簡(jiǎn)要描述:水量平衡是水文現(xiàn)象和水文過(guò)程分析研究的基礎(chǔ),也是水資源數(shù)量和質(zhì)量計(jì)算及評(píng)價(jià)的依據(jù)。通過(guò)水量平衡的研究,可以定量地揭示水循環(huán)過(guò)程與陸地自然生態(tài)系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系;揭示水循環(huán)過(guò)程對(duì)人類(lèi)社會(huì)的深刻影響,以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水循環(huán)過(guò)程的消極影響和積極控制的效果。水量平衡又是研究水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制,分析系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)、降水及徑流等各個(gè)環(huán)節(jié)相互之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示自然界水文過(guò)程基本規(guī)律的主要方法

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2024-10-15
  • 訪  問(wèn)  量:1455

產(chǎn)品分類(lèi)

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詳細(xì)介紹

1  引言

水量平衡是水文現(xiàn)象和水文過(guò)程分析研究的基礎(chǔ),也是水資源數(shù)量和質(zhì)量計(jì)算及評(píng)價(jià)的依據(jù)。通過(guò)水量平衡的研究,可以定量地揭示水循環(huán)過(guò)程與陸地自然生態(tài)系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系;揭示水循環(huán)過(guò)程對(duì)人類(lèi)社會(huì)的深刻影響,以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水循環(huán)過(guò)程的消極影響和積極控制的效果。水量平衡又是研究水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制,分析系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)、降水及徑流等各個(gè)環(huán)節(jié)相互之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示自然界水文過(guò)程基本規(guī)律的主要方法。通過(guò)水量平衡分析,能夠?qū)Ω鞣N生態(tài)系統(tǒng)和植被類(lèi)型的水分循環(huán)規(guī)律做出合理評(píng)估,由于不同植被對(duì)水分的利用狀況不同,因此分析不同植被條件下水分循環(huán)的差異、水量平衡各影響因素之間的不同,對(duì)于進(jìn)行生態(tài)植被建設(shè)具有十分重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

2  觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 目標(biāo)

AZ-W0401水量平衡觀測(cè)系統(tǒng)根據(jù)水量平衡方程,按照空間尺度,層次清晰地測(cè)量降雨量、植物蒸騰量、地面蒸發(fā)散量、地表徑流量、土壤蓄水量、地下蓄水量。為分析區(qū)域水量平衡,揭示各生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型水文要素的時(shí)空規(guī)律,為研究不同植被變化及植物生長(zhǎng)對(duì)水分分配的調(diào)節(jié)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2 水量平衡場(chǎng)的建立與觀測(cè)

水量平衡場(chǎng)一般在研究區(qū)域選擇植被、地形、土壤、地質(zhì)、坡向、坡度有代表性的地區(qū)。水量平衡場(chǎng)地上部分的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸與一般的坡面徑流場(chǎng)相類(lèi)似,其差別在于該場(chǎng)的四周筑有隔水墻。一般用混凝土或木質(zhì)構(gòu)件砌筑。如果土壤層下面的不透水層較淺,則其隔水墻也可以用緊實(shí)的軟粘土構(gòu)成,墻的厚度為20~25cm,寬度為50cm,長(zhǎng)400cm,隔水斜墻直插入不透水層30cm,斜墻的地上部分,用土筑起高出地面20cm的土推,以防地表徑流進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)。另外,在隔水墻外邊20cm處與墻平行挖一條截水溝,以降低土壤的滲透壓力。

2.2.1 降雨量觀測(cè)

image.png在空曠地、冠層下方分別雨量傳感器,觀測(cè)降雨量、穿透雨量。

2.2.2 植物蒸騰量觀測(cè)

采用徑階標(biāo)準(zhǔn)法,調(diào)查觀測(cè)樣地內(nèi)植物的胸徑,按胸徑對(duì)進(jìn)行分級(jí)(一般2~4cm為一個(gè)徑級(jí)),從各級(jí)植物中選取2~3株標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行植物蒸騰量觀測(cè)。然后每株安裝植物液流測(cè)量單元,進(jìn)行人工或自動(dòng)觀測(cè)。

2.2.3蒸發(fā)散量觀測(cè)

    根據(jù)水量平衡場(chǎng)觀測(cè)資料,利用水量平衡公式求算得到。

image.png2.2.4 地表徑流量觀測(cè)

水量平衡場(chǎng)下部設(shè)置集水槽,在集水槽出水口,安裝地表徑流測(cè)量系統(tǒng)的平緩導(dǎo)流槽進(jìn)行引流,承接全部水量平衡場(chǎng)出水。應(yīng)用自記翻斗觀測(cè)地表徑流量。

2.2.5 土壤含水量觀測(cè)

土壤含水量觀測(cè)樣地設(shè)置應(yīng)根據(jù)典型植被所在地形和土壤物理性質(zhì)空間差異來(lái)確定。對(duì)于典型植被來(lái)說(shuō),分別設(shè)置一個(gè)大小為10m×10m觀測(cè)樣地,在每個(gè)觀測(cè)樣地內(nèi)設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)點(diǎn)位置宜沿觀測(cè)樣地對(duì)角線均勻分布。

觀測(cè)深度根據(jù)土壤層最大土層深度確定,一般為1.0m左右。埋設(shè)1m長(zhǎng)TDR土壤水分觀測(cè)管,把時(shí)域反射儀的探頭放入觀測(cè)管內(nèi),分別測(cè)量0~10cm、10~20cm、20~40cm、40~60cm、60~80cm、80~100cm土壤含水量。

2.2.6 壤中流量觀測(cè)

有坡面水量平衡場(chǎng)壤中流觀測(cè)設(shè)備的,從地表徑流集水槽下端混凝土澆筑的擋墻留有的水孔,用導(dǎo)管將地下徑流引入量水器,進(jìn)行地下蓄水量觀測(cè)。

2.3 觀測(cè)系統(tǒng)組成

   AZ-W0401水量平衡觀測(cè)系統(tǒng)由:數(shù)據(jù)采集器、降雨監(jiān)測(cè)單元、植物液流測(cè)量單元、土壤水分測(cè)量單元、地表徑流觀測(cè)單元共同組成。

image.png 

3 技術(shù)參數(shù)

3.1 ENVILog數(shù)據(jù)采集器:

  CPU:32位處理器FPU,180MHz

A/D轉(zhuǎn)換: 24位

模擬通道: 8個(gè),外接擴(kuò)展模塊可擴(kuò)展到100個(gè)以上

報(bào)警:條件:高、低范圍內(nèi)和范圍外;延遲:可選擇報(bào)警延遲時(shí)間;動(dòng)作:設(shè)置數(shù)字輸出,傳輸報(bào)警信息,執(zhí)行設(shè)定任務(wù)。

采集頻率:1s到天可自由設(shè)置

顯示:2.54’OLED屏,帶按鍵及狀態(tài)指示燈,包括采集狀態(tài)、存儲(chǔ)指示、警告顯示和電源指示,內(nèi)部電池充電指示和充滿指示等。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ):內(nèi)置512MB(約1千萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù));可插拔U盤(pán),最大支持32G容量

通訊:以太網(wǎng)、USB、RS232、RS485,支持modbus-RTU/TCP協(xié)議

無(wú)線功能:內(nèi)置4G DTU模塊、WIFI模塊,全網(wǎng)通,支持ENVIData云平臺(tái)

 

3.2降雨監(jiān)測(cè)單元:

  雨強(qiáng) 0-5mm/min

分辨率0.1mm 

image.png                          

 

3.3植物液流測(cè)量單元:

傳感器長(zhǎng)度:10mm,直徑:1.2mm

溫度傳感器數(shù)量:1對(duì)

  探針間距:40mm

  探頭功耗:0.08-0.12W

  纜線:15m

image.png

 

3.4土壤水分測(cè)量單元:

適應(yīng)土壤電導(dǎo)率范圍:0 - 20dS/m,>20dS/m可通過(guò)材料特殊標(biāo)定

土壤水分測(cè)量范圍:0-100%體積含水量

土壤水分測(cè)量精度:±1%(0-40%),±2%(40-70%)

image.png


 

3.5 地表徑流觀測(cè)單元:

傳感器類(lèi)型:機(jī)械計(jì)量翻斗

翻斗容積:1000ml

準(zhǔn)確度:±3%

image.png

 

3.6 系統(tǒng)附件:

  太陽(yáng)能供電:40w太陽(yáng)能板,60AH 蓄電池

  防護(hù)機(jī)箱:鋼質(zhì)噴塑,防腐蝕。

 支架:鋁合金材質(zhì),高度2米。

 

 

4 產(chǎn)地:中國(guó)


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