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徑流小區(qū)泥沙自動監(jiān)測站是針對水土流失研究中徑流與泥沙數(shù)據(jù)獲取需求而設計的專項監(jiān)測設施,其構建以功能實用、數(shù)據(jù)可靠、運行穩(wěn)定為核心目標,通過自動化裝置實現(xiàn)降雨徑流過程及泥沙含量的連續(xù)監(jiān)測,為水土流失規(guī)律研究與治理措施效果評價提供基礎支撐。
監(jiān)測站選址需充分考慮代表性,通常選擇坡度、植被覆蓋、土壤類型等特征具有區(qū)域典型性的地塊,通過修建標準徑流小區(qū)(一般長20米、寬5米)界定監(jiān)測范圍。小區(qū)周邊設置混凝土或磚砌圍埂,底部安裝集流槽與導流管,確保徑流泥沙全部匯入監(jiān)測系統(tǒng)。集流槽設計需兼顧排水順暢與泥沙攜帶能力,避免沉積或沖刷導致數(shù)據(jù)偏差。
泥沙監(jiān)測模塊是核心組件,通常采用濁度傳感器與流量計組合方案。濁度傳感器通過測量水體中懸浮顆粒對光的散射強度,間接反映泥沙含量,需定期用標準泥沙溶液進行校準;流量計則選用明渠堰槽式或電磁式設備,根據(jù)徑流流態(tài)選擇合適量程,確保流量數(shù)據(jù)準確。兩者數(shù)據(jù)同步采集,通過積分計算得出單位時間內(nèi)的泥沙輸移量。
數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)需具備抗干擾能力,野外設備采用太陽能供電與蓄電池組合方案,配備防雷裝置與防水機箱。數(shù)據(jù)通過無線模塊(如GPRS或北斗短報文)實時上傳至管理平臺,支持遠程參數(shù)設置與故障診斷。存儲單元保留本地備份,避免傳輸中斷導致數(shù)據(jù)丟失。
實際應用中,監(jiān)測站可記錄降雨-徑流-泥沙的動態(tài)響應過程,分析不同植被覆蓋、土地利用方式下的侵蝕模數(shù)變化,為水土保持措施優(yōu)化提供依據(jù)。長期監(jiān)測數(shù)據(jù)還可用于構建區(qū)域侵蝕預報模型,輔助制定生態(tài)修復規(guī)劃。系統(tǒng)維護需定期清理集流槽沉積物、檢查傳感器狀態(tài),確保監(jiān)測結果持續(xù)可靠。