便攜式水土流失動態(tài)監(jiān)測儀

1、便攜式水土流失動態(tài)監(jiān)測儀匯報人：高小虎北京清大綠源科技有限公司2012年5月2022/9/271報告內(nèi)容一、研發(fā)概要二、設(shè)計原理及思路三、儀器構(gòu)件與安裝四、自動控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)五、特色及適用范圍六、視頻展示0d58b4b8 最強兵王 /read/11/11237/2022/9/272一、研發(fā)概要 目前，我國生產(chǎn)建設(shè)項目的水土流失監(jiān)測和監(jiān)督主要是通過各級水土保持部門巡查、科研單位和監(jiān)測機構(gòu)定期定位監(jiān)測與“3S”等電子、信息新技術(shù)相結(jié)合的辦法獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。2022/9/273一、研發(fā)概要 絕大多數(shù)監(jiān)測設(shè)備是基于科研需求進(jìn)行的研發(fā)，指標(biāo)豐富，數(shù)據(jù)精度較高，但在野外大規(guī)模開展生產(chǎn)建設(shè)項目監(jiān)測工作存在

2、一定的困難。 為隨時動態(tài)監(jiān)測擾動區(qū)域水土流失變化情況，適應(yīng)水土保持監(jiān)督管理工作的新要求，北京清大綠源科技有限公司自2009年起開始自行研制開發(fā)新一代的便攜式水土流失動態(tài)監(jiān)測儀。 北京清大綠源科技有限公司為清華大學(xué)科技園目前唯一從事水土保持與生態(tài)修復(fù)的高科技企業(yè)。2022/9/274一、研發(fā)概要 2009年，為彌補大渡河流域、黃河上游等地形復(fù)雜、海拔落差大的水利水電開發(fā)項目中土壤侵蝕模數(shù)等基礎(chǔ)資料空白，在相應(yīng)的水土保持監(jiān)測工作中開始研發(fā)和試驗應(yīng)用。 拉西瓦水電站 雙江口水電站 羊曲水電站 金川水電站 2022/9/275一、研發(fā)概要 2010年，在北京市水土保持工作總站大力支持下，經(jīng)升級后的成型

3、設(shè)備在延慶、懷柔、密云、昌平、門頭溝、房山及平谷等7個區(qū)縣水土保持部門配備試用，可望作為水土保持監(jiān)測設(shè)備服務(wù)于我國水土保持工作。 專利申請?zhí)枺?KHP11115542.02022/9/276特征降雨強度的確定 根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的水文氣象資料，選取1小時暴雨特征值換算為降雨強度值，以此作為人工降雨監(jiān)測中測定土壤侵蝕模數(shù)推薦值對應(yīng)的特征降雨強度。二、設(shè)計原理及思路 設(shè)置徑流小區(qū)，實施人工模擬降雨，在產(chǎn)流產(chǎn)沙過程中收集水沙量，實時計算出土壤侵蝕模數(shù)。1小時暴雨特征值特征降雨強度2022/9/277人工模擬降雨有效降雨量的確定 人工降雨小區(qū)試驗并不能直接代表天然坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙過程，需進(jìn)一步根據(jù)自然降雨和地

4、形條件進(jìn)行率定、修正。1小時暴雨特征值 土壤可蝕性降雨量參照水文資料的多年平均徑流量 ；徑流小區(qū)邊際效應(yīng)修正系數(shù) ；有效降雨量 。二、設(shè)計原理及思路 土壤可蝕性降雨量參照水文資料的多年平均徑流量 ；徑流小區(qū)邊際效應(yīng)修正系數(shù) ；有效降雨量 。2022/9/278土壤侵蝕模數(shù)計算 通過對集流量現(xiàn)場稱重 WJ ，采用量杯測定其體積 VJ ，即可確定集流物的容重 根據(jù)等量容重法，并假定 I 為人工降雨強度，則一定時間 t 內(nèi)的降雨量可表示為 假定監(jiān)測區(qū)的多年平均有效降雨量為 Rt ，則全年的降雨時間 T 可表示為 最終即可根據(jù)人工降雨小區(qū)的實測值推算出監(jiān)測點每年每公頃的土壤侵蝕量。二、設(shè)計原理及思路2

5、022/9/279三、儀器構(gòu)件與安裝2022/9/2710三、儀器構(gòu)件與安裝徑流小區(qū)搭建 將不銹鋼板安插在待測坡面，不銹鋼板之間為合頁和卡口方式相連，形成1m2m的徑流小區(qū)，并在小區(qū)下方設(shè)置集流槽，然后在集流槽水沙出口設(shè)置量測器件。2022/9/2711三、儀器構(gòu)件與安裝降雨器及支架安裝 為解決野外操作的方便快捷，降雨支架為34mm不銹鋼中空管，兩管連接時，在中間放置密封圈后用卡環(huán)懸緊即可快速連接。2022/9/2712三、儀器構(gòu)件與安裝動力調(diào)節(jié)裝置的連接 監(jiān)測設(shè)備使用的電源為直流蓄電池，通過動力調(diào)節(jié)裝置手動改變電壓控制水泵輸水能力，達(dá)到監(jiān)測所需的降雨強度，也可通過筆記本電腦自動反向控制。20

6、22/9/2713 設(shè)備在最初投入使用前需進(jìn)行率定電壓-雨強的對應(yīng)關(guān)系。四、自動控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電壓-雨強調(diào)試 2022/9/2714四、自動控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動化控制與調(diào)節(jié) 便攜式水土流失監(jiān)測儀設(shè)備的自動化控制主要包括水沙數(shù)據(jù)自動采集軟件和穩(wěn)壓調(diào)速軟件（內(nèi)置）。 水沙數(shù)據(jù)自動采集軟件可將量測器件所采集的數(shù)據(jù)實時傳送到筆記本電腦上，按時間序列存儲。 穩(wěn)壓調(diào)速軟件可通過電腦調(diào)節(jié)、穩(wěn)定電壓強度，降低人工模擬降雨雨強誤差范圍。2022/9/2715四、自動控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與分析 根據(jù)水沙數(shù)據(jù)自動采集軟件實時存儲的水沙數(shù)據(jù)，通過軟件系統(tǒng)預(yù)設(shè)的公式直接計算得到土壤侵蝕模數(shù)與降雨歷時曲線。

7、當(dāng)曲線趨于穩(wěn)定，不再發(fā)生波動，此時得到的數(shù)據(jù)即為徑流小區(qū)在已知雨強下的土壤侵蝕模數(shù)。2022/9/2716五、儀器特色及適用范圍儀器特色“小、輕、快、準(zhǔn)、廣”?。涸O(shè)備小型化，分段組裝、可拆卸、可調(diào)節(jié)，總體積不 足1m3。輕：總質(zhì)量不超過100kg，設(shè)備輕便，易于攜帶和移動?？欤盒^(qū)搭建耗時短，降雨支架安裝簡便、操作快捷。準(zhǔn)：水沙數(shù)據(jù)自動采集，實時、準(zhǔn)確計算土壤侵蝕模數(shù)。廣：適用范圍廣，可廣泛適用于土質(zhì)、土石、植被覆蓋等 各類坡面水土流失量的測試。2022/9/2717五、儀器特色及適用范圍適用范圍 可適用于土質(zhì)、土石、植被覆蓋等 不同下墊面條件下土壤侵蝕模數(shù)測定。 尤其適用于各類生產(chǎn)建設(shè)項目擾動地表水土流失量動態(tài)監(jiān)督管理。2022/9/2718小 結(jié)便攜式水土流失動態(tài)監(jiān)測儀目前已取得和申報專利共5項。計劃