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在水土保持和生態(tài)環(huán)境研究領(lǐng)域,徑流泥沙監(jiān)測系統(tǒng)憑借其卓y的精準監(jiān)測能力,成為深入了解水土動態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)手段。
徑流泥沙監(jiān)測系統(tǒng)猶如一雙“火眼金睛",能夠精確捕捉徑流和泥沙的動態(tài)變化。系統(tǒng)通過在河流、溪溝等水體設(shè)置一系列專業(yè)監(jiān)測設(shè)備,如流速儀、水位計、泥沙含量測定儀等,對徑流的流量、流速以及泥沙的含量、粒徑分布等關(guān)鍵參數(shù)進行實時、高精度的測量。例如,在一場降雨過程中,它可以實時記錄徑流流量隨時間的變化曲線,以及泥沙含量在不同時段的波動情況,精確到每立方米水體中所含泥沙的重量。
精準洞察水土動態(tài)是徑流泥沙監(jiān)測系統(tǒng)的核心使命。通過對這些數(shù)據(jù)的深入分析,科研人員和生態(tài)保護工作者可以清晰地了解水土流失的過程和強度。例如,在不同土地利用類型(如林地、耕地、裸地)的區(qū)域,對比監(jiān)測徑流泥沙數(shù)據(jù),可以明確不同地表覆蓋條件下土壤侵蝕的差異。林地由于植被的截留、根系的固土作用,其徑流攜帶的泥沙量往往遠低于耕地和裸地。這些數(shù)據(jù)為制定科學(xué)合理的水土保持措施提供了直接依據(jù)。
此外,徑流泥沙監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對于水利工程的規(guī)劃、設(shè)計和運行管理也具有重要意義。在水庫、大壩等水利樞紐的建設(shè)前期,通過對流域內(nèi)徑流泥沙數(shù)據(jù)的長期監(jiān)測和分析,可以準確預(yù)測工程建成后可能面臨的泥沙淤積問題,從而合理設(shè)計水庫的庫容、泄洪排沙設(shè)施等。在水利工程運行過程中,實時的徑流泥沙監(jiān)測數(shù)據(jù)有助于及時調(diào)整工程調(diào)度方案,保障工程的安全穩(wěn)定運行,同時減少對下游生態(tài)環(huán)境的不利影響。
徑流泥沙監(jiān)測系統(tǒng)以其精準洞察水土動態(tài)的能力,在水土保持、生態(tài)保護和水利工程領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。它為我們認識水土流失規(guī)律、保護生態(tài)環(huán)境、合理開發(fā)利用水資源提供了詳實的數(shù)據(jù)支持,是推動可持續(xù)發(fā)展的重要科技力量。
產(chǎn)品簡介
自動監(jiān)測站主要是由工作管理/數(shù)據(jù)采集存儲主控機、含沙量測量傳感器、地表流量傳感器組件組成。由地表流量傳感器組件自動測量地表流量,通過中心控制計算機軟件及參數(shù)設(shè)置計算隨時間變化的地表徑流流量,得到徑流流量的實時變化過程。含沙量測量傳感器在系統(tǒng)設(shè)計中,根據(jù)徑流變化特征,在徑流垂直分布泥沙測量口,實時測量徑流含沙量。
通過工作管理/數(shù)據(jù)存儲軟件和主控機控制管理各個傳感器測量得到的泥沙含量、徑流量的過程數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)的存儲,向管理監(jiān)測中心遠程傳輸測量數(shù)據(jù)。
工作原理
采用工業(yè)控制級標準,含ARM處理器開發(fā)的智能控制管理、數(shù)據(jù)采集/存儲的控制器。系統(tǒng)可在太陽能電池支
持下工作。正常情況下,系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。在有降雨或徑流產(chǎn)生時,系統(tǒng)自動上電啟動,各傳感器開始工作,系統(tǒng)按照設(shè)定的工作要求測量、采集存儲傳感器數(shù)據(jù)。系統(tǒng)自備硬盤,可以存儲大量數(shù)據(jù)。通過通訊口可實時動態(tài)向上位計算機機傳輸各傳感器測量結(jié)果。也可以應(yīng)上位計算機的要求,向上位計算機發(fā)送存或清除存儲的數(shù)據(jù)。上位計算機可以顯示轉(zhuǎn)換后的泥沙含量、徑流量、輸沙量的過程數(shù)據(jù)和下載的歷史記錄數(shù)據(jù)。并可以生成Excel表格。
設(shè)備維修及保養(yǎng)
降水經(jīng)過收集后進入集水箱,達到一定水位后經(jīng)過流量計與放水閥1流入漏斗,待漏斗里面的水集滿后再經(jīng)放水閥2流出,當降水量過大時,水從溢流閥流出,因此該徑流儀需要定期檢查維護與保養(yǎng)確保水路通暢,保養(yǎng)內(nèi)容如下:
1.使用前確保零件齊全,螺釘擰緊,預(yù)防運輸安裝過程中造成螺絲松動而造成設(shè)備異常;
2.定期拆開集水箱,擰出徑流儀頂部四顆安裝螺絲即可拆下集水箱,檢查里面是否有泥沙、雜質(zhì)等,若含有較多泥沙雜質(zhì),可卸下溢流閥并加水沖洗干凈,建議每半年一次;
3.當發(fā)現(xiàn)通過放水閥的水流減少甚至不通水時,拔掉與放水閥1、2連接的電線,擰出放水閥,清理放水閥里面的雜質(zhì);然后安裝回原樣;
4.盡量保持設(shè)備內(nèi)部清潔,稱重部分不得堆積雜物,泥沙等,若有請及時清理。
技術(shù)參數(shù)
名稱量程與參數(shù)精度
泥沙含量0.5—100千克/立方米<5%
0.8—200千克/立方米<10%
當前流量0.1升/秒~99999.99米/小時<5%
徑流流量:3—2400毫升/秒<3%
采樣頻率:1—10分鐘
功率5瓦
工作溫度0(不結(jié)冰)—60度
使用壽命5年
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