模型黃土高原前期建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題（四）

來源：水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2018-07-23 打印本文章【字體】大中小

傳感器選型

模型黃土高原試驗數(shù)據(jù)將通過不同類型的傳感器獲得。由于模型黃土高原研究對象的空間尺度、坡面和溝道水流狀況等均有很大變化，選擇什么類型的傳感器，使之能夠適合研究需要，也是一個關(guān)鍵問題。

滿足水土保持研究的自動化氣象觀測傳感器有定型產(chǎn)品，且已應(yīng)用多年，可以直接采購，用于試驗研究。

作為水文測驗儀器的傳感器，種類繁多，測量原理不同，測量范圍各異，測量精度不同。但適合水土保持（微小水流）研究，特別是對徑流小區(qū)觀測的水文傳感器定型產(chǎn)品較少。多年來，小流域水文觀測主要是人工測量水位和取水樣，自動化傳感器的推廣時間不長。對于測量徑流小區(qū)內(nèi)部的坡面流的傳感器基本沒有定型產(chǎn)品，許多是研究單位結(jié)合試驗自己研制的非標(biāo)準(zhǔn)化、非商品化的儀器。

因此水文觀測的傳感器選型是模型黃土高原建設(shè)與試驗研究的重點，它影響模型黃土高原的現(xiàn)代化水平，關(guān)系到試驗研究的準(zhǔn)確與精確程度。

模型黃土高原的原型小流域觀測主要是獲取天然降雨產(chǎn)生的徑流泥沙數(shù)據(jù)。由于黃土高原地區(qū)多突發(fā)性暴雨和短歷時、高含沙洪水，人工觀測極易造成漏測、誤測；人工降雨小區(qū)試驗中的坡面流流層微薄，流速變化大，流態(tài)不穩(wěn)定。這些都對傳感器的選型提出了較高的要求：

1、能夠?qū)崟r測量坡面微小水流的狀態(tài)；

2、測量范圍寬，并能測量高含沙水流；

3、具有較高的測量精度；

4、微型化、數(shù)字化、自動化、可靠性高；

5、價格較低。

經(jīng)過多次考察，了解到目前國內(nèi)水土保持觀測、監(jiān)測采用的傳感器主要類型有：

1、水位計：適用于小流域溝口測站的接觸式、非接觸式自動化水位計。

2、流速儀：尚無商品化的可以測量坡面微小水流的流速儀。

3、含沙量測量儀：適用于小流域溝口測站和徑流小區(qū)的（12瓶和24瓶）自動化機(jī)械采樣器。尚無商品化的、可以測量坡面微小水流含沙量的儀器。

初步考慮將在模型黃土高原建設(shè)中根據(jù)不同的測流對象，采用和研制不同類型的傳感器。

1、在小流域溝口測站，采用非接觸式自動化實時傳輸?shù)乃粌x。含沙量觀測先期采用（12瓶和24瓶）自動化機(jī)械采樣器。研制可以實時獲得含沙量數(shù)據(jù)的自動化傳感器。

2、在徑流小區(qū)采用采用自動化土壤含水量測量儀。在徑流桶內(nèi)，采用非接觸式自動化實時傳輸?shù)乃粌x。含沙量觀測先期采用（12瓶和24瓶）自動化機(jī)械采樣器。研制可以實時獲得含沙量數(shù)據(jù)的自動化傳感器。

3、在小區(qū)內(nèi)部坡面流測量方面，先期采用非商品化的流速、含水量等測量儀器，同時與有關(guān)科研單位協(xié)作，進(jìn)一步研制適用于小區(qū)內(nèi)部坡面流測量的儀器。

（黃河上中游管理局模型黃土高原技術(shù)負(fù)責(zé)人李敏）

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