一、仪器用途

　　本产品应用于满足水土保持科研、管理、生产实际中水土保持主要相关参量的观测。可以根据需要,提供下列实时、准确的数据：

　　降雨量、降雨历时、雨强随时间的变化;

　　小流域卡口站产流量、水流含沙量、流域产沙量/输沙量及其随时间的变化;

　　野外径流小区径流流量、径流泥沙含量、径流输沙量,及其上述参数随时间的变化;

　　室内人工模拟降雨坡面产流的流量、水流含沙量、径流输沙量及其随时间的变化;

　　河流水流含沙量;

　　系统以实时在线状态进行动态监测;

　　大量数据的采集与存储;

　　测量数据的汇总、报表;

　　通过计算机网络进行测量数据的有线(固定电话)获取。

　　二、仪器原理

　　概述

　　该水土流失自动监测站由自主开发的水土流失自动监测站工作管理/数据采集存储主控机、含沙量测量传感器、水位测量组件、单体式和复合式量水堰组成。在流域的出水口建立量水堰,自动测量水位变化,通过中心控制计算机软件中量水堰模型库及参数设置计算随时间变化的径流流量,得到径流流量的实时变化过程。用于小流域的监测站系统,在径流剖面垂直分布多个泥沙测量传感器(标准系统配置4个传感器),测量径流断面含沙量的梯度分布。系统具备*多获取6通道数据的能力。通过断面泥沙含量及梯度分布以及由量水堰得到的流量,计算获得径流输沙量。通过工作管理/数据存储软件和主控机控制管理各个传感器测量得到的泥沙含量、径流量、降雨量的过程数据并进行数据的存储,并在有请求时通过由Modem和通信线路(电话网络)向管理监测中心远程传输测量数据。

　　数据采集管理主控机采用工业控制级标准,含MPU开发的智能控制管理、数据采集/存储的控制器。系统可在市电和太阳能电池(含备电)支持下工作。正常情况下,系统处于休眠状态。在有降雨或径流产生时,系统自动上电启动,各传感器开始工作,系统按照设定的工作要求测量、采集存储传感器数据。系统自备硬盘,可以存储大量数据。通过通讯口可实时动态向上位计算机机传输各传感器测量结果。也可以应上位计算机的要求,向上位计算机发送存或**储存的数据。上位计算机可以显示转换后的降雨量、泥沙含量、径流量、输沙量的过程数据和下载的历史记录数据。并可以打印报表。

　　泥沙测量传感器

　　光在光学性质不同的物(非均匀介)质中具有下列衰减规律：

　　式中L为光通过的介质厚度,α为光强衰减系数,I0为通过介质前的光强,I(L)为通过厚度为L的介质后的光强。

　　由上式可以得出下式：

　　其中α仅和含沙量密切相关。

　　测出透过一定距离(L)的泥沙水的光强I(L),通过介质前的光强I0,用已知浓度的泥沙水进行标定,制成光电式含沙量探测器。具有使用方便、小巧、稳定,易于使用等优点。