ENVIdata-SFL流域實際蒸散量數字網絡化原位測定系統

撰稿人: 日期:2014-3-25 點擊次數:4806

1 引言

       流域蒸散量是流域水循環過程中重要的一環,流域實際蒸散量的研究更是流域水循環研究不可或缺的部分,它關聯著地氣系統的物質與能量交換,影響著對區域氣候變化的預測,同時其變化又反映著區域生態與環境的改變。但由于其影響因素復雜,受實測資料少等客觀條件的影響,流域蒸散量的研究仍顯不足。

2 觀測系統設計

2.1 目標

       ENVIdata-SFL流域實際蒸散量數字網絡化原位測定系統主要基于流域的區域性特點,沿流域上中下游合理布設觀測點,通過原狀土柱挖取工具,快速便捷地將不銹鋼柱體埋設于觀測點;并沿土體剖面安裝土壤水溫、土壤水勢傳感器,以實時監測土體剖面不同深度的水分水勢變化情況;埋設于柱體外的參比水勢傳感器確保柱體內外水勢控制一致;底部的高精度稱重系統,實時稱量土柱的重量變化,從而用于精確計算柱體的實際蒸發散。測量結果自動存儲在數據采集器中,通過內置的無線傳輸單元和數字化網絡實現數據的遠程傳輸及中心化分析處理,為外推和估算流域實際蒸散量、也可為基于遙感觀測數據估算流域蒸散量方法的反演與驗證提供精確可靠的基礎依據。

2.2 觀測/采樣點布設

       在流域的上中下游各選取具有代表性的3個典型區域作為觀測點,安裝實際蒸散量實地測定單元,必要時可在流域3個觀測點之間增加2個補充觀測點。觀測點數目,根據研究的目的和需要進行調整。觀測點的選取要盡可能照顧到氣象地形、地貌。

2.4 觀測指標

    降雨量、滲透水量、土壤含水量、實地蒸發散量

2.5 觀測系統組成

       ENVIdata-SFL流域實際蒸散量數字網絡化原位測定系統由底部帶有水勢控制系統的不銹鋼土柱罐體、土壤水溫水勢傳感器、高精度稱重單元、帶有無線傳輸功能的數據采集器、供電單元和野外原位安裝防護套件共同組成。



   
數據處理

       通過電纜或網線連接蒸滲儀的數據采集器和PC后可下載數據。蒸滲儀各參數計算如下:

1) 蒸散量

ΔS= W4-W3
式中:ΔS ——蒸散量,換算成mm;W4 ——終點時間的柱體重量,g;W3 ——開始時間的柱體重量,g。
同時也可以根據以下水量平衡監測數據,進行修正計算。

2) 水量平衡計算實際蒸散量

P—Sw—ET—ΔM=0
P—降雨量,Sw—滲透水量,ΔM—土壤含水量變化

3) 降雨量

P=W2-W1
式中:P——降雨量,g;W2 ——結束時間的柱體重量,g;W1——開始時間的柱體重量,g。

4) 滲透水量

Sw=S2-S1
式中:Sw——滲透水量,g;S2 ——結束時間的排水桶重量,g;W1——開始時間的排水桶重量,g。

5) 土壤持水量

將土壤剖面土壤含水量,輸入MLog 軟件,可得到任意土體的持水量ΔM。

 
 

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