UGT-ET小流域水土流失观测系统

·商品编号： 20.40.040

 

UGT-ET小流域水土流失观测系统基于UGT坡地蒸渗仪技术和径流水蚀监测技术，可以全面监测分析降雨量、径流量、蒸散量、入渗量、水土流失量、氮磷等营养盐运移流失及其相互关系，分析研究小流域两维水分和溶质运移，包括水平地表径流、水土流失与溶质（如氮磷等营养盐）运移，垂直地表蒸散与入渗等，用于小流域水土流失、水土保持与生态修复监测，以及小流域水资源时空分布动态监测。

UGT-ET小流域水土流失观测系统工作原理基于如下公式：

P –ET =Rs+ Rp+ ｦ､S

Dep+ F = V + Lr + Lp + ｦ､M

P：为降雨量，由雨量筒、视频雨滴谱仪或激光雨滴谱仪监测纪录，据此可以监测分析不同降雨强度、不同雨滴大小分布（雨滴谱）、降雨不同阶段及不同持续时间与水土流失的关系；

ET：为地表蒸散，由坡地蒸渗仪监测纪录，可以监测不同物候条件下的地表蒸散、降露降雾量及其对蒸散的影响等；

Rs：径流量，由径流水蚀监测单元监测纪录，可以监测不同降雨强度、不同雨滴谱、不同降雨阶段及不同持续时间的径流量及土壤流失量；

Rp：入渗量，由坡地蒸渗仪监测纪录；

ΔS：土壤持水量变化，由土壤水分传感器监测土壤含水量；

Dep：为大气沉降如氮沉降，由雨量筒采样、EasyChem实验室全自动化学分析仪分析测量，或有MicroMac 1000／Quichlyzer在线分析仪监测纪录浓度；

F：为人为施肥等造成的溶质或污染输入；

V：植物吸收消纳撤除及气体排放，植物生长状况由坡地蒸渗仪监测纪录；

Lr：径流溶质流失量，由径流水蚀监测单元按时间序列采集样品，实验室或在线分析浓度，可以监测分析不同降雨强度、不同雨滴谱、不同降雨阶段及不同持续时间的径流溶质流失量；

Lp：溶质渗漏量，由坡地蒸渗仪采集入渗水样，实验室或在线分析浓度；

ΔM：为土壤溶质含量变化，由原位土壤水采样装置采集原位土壤水，实验室或在线分析溶质浓度；

 

    UGT坡地蒸渗仪：是UGT-ET小流域水土监测的基本单元，通过精密称重系统及数据采集分析系统，可监测降雨、降雪及降露降雾量，蒸散量及降露降雾等对蒸散及土壤水分的影响，植物生长及不同植物对降露降雾的影响、对地表蒸散的影响，结合特殊设计的翻斗流量计，还可监测径流量和入渗量；不同层次（深度）土壤水分与土壤水势传感器，可监测分析土壤水分运移及持水导水特性；原位土壤水采样装置可以自动采集渗漏水及不同层次土壤水，以便分析土壤水溶质运移情况。可以选配1个或多个不同坡度或不同土地利用类型的UGT坡面蒸渗仪，以研究监测不同坡度或不同土地利用类型的水土状况。

UGT坡地蒸渗仪原位无干扰取土柱与安装

 

    Run-off径流水蚀监测单元：用于监测径流场径流量、水土流失量及径流溶质流失量，并对水土流失自动分流采样，以分析土壤流失量及粒径分布、溶质如氮磷等的径流流失量，进而分析不同降雨强度、不同雨滴谱、不同降雨阶段等的水土流失情况。

  土壤溶质分析单元：可选配实验室EasyChem自动化学分析仪或Flowsis流动分析仪，或选配MicroMac1000／Quichlyzer野外在线自动分析仪。

 

    降雨与气象监测单元：可选配二维视频雨滴谱仪或激光雨滴谱仪

 

    小流域流量监测单元：H-Flume流量监测技术，可选配一个或多个以进行不同级（多级）的流量监测，并进而分析流域总水土流失情况。还可安装在排污口以监测流域排污量。

 

土壤粒径分布分析：可选配Sedimat 4(2)-12土壤粒径全自动分析系统对原位土壤粒径分布及水土流失土壤粒径分布进行实验室分析。

 

 

1.德国UGT坡面蒸渗仪技术和径流水蚀监测技术，全方位非扰动二维监测地表蒸散量、土壤入渗量、径流量及水土流失量及氮磷等溶质运移；

2.全面监测小流域水资源时空分布，为流域水土保持和水资源可持续管理奠定科学基础；

3.不仅监测水土流失的“量”，还可监测分析水土流失的“质”——水土流失中的溶质运移、水土流失土壤粒径分布及降雨雨滴分布（雨滴谱）；

4.原位自动采集雨水、土壤水、土壤渗漏水及径流水，可选配EasyChem实验室溶质分析或野外溶质在线分析系统；

5.可选配BTC-100微根窗（Minirhizotron）根系动态监测，以深入研究分析根系与水土流失的关系、水土保持及生态修复效果及前景预测等。

 

1.德国UGT坡面专利蒸渗仪技术，可安装在不同坡度，蒸渗仪表层与自然坡度保持一致，并与周边自然土壤剖面土壤水分和温度保持一致，专利原位无扰动自动旋转取土柱技术，精密监测地表蒸散量、入渗量、径流量及植物生长状况，可对毛细雨甚至露水和雾进行精密监测分析，ZD分辨率达0.1mm

2.土壤水分测量范围为0～100%，精度2%；土壤电导测量范围0～50mS/cm，精度1%；土壤温度测量范围-20～55°C，测量精度±0.5°C

3.四级径流测量，包括小流域总流量监测、径流场径流量监测、径流场二次抽样径流量监测和坡面蒸渗仪径流量监测

4.三级二维水体抽样，包括Run-off径流抽样分析和坡面蒸渗仪渗漏抽样分析及剖面土壤水多层抽样分析

5.可选配激光雨滴谱监测或二维视频雨滴谱监测，从而研究分析不同类型降雨水土流失情况；

6.EasyChem实验室全自动化学分析技术，可以对径流水样及土壤水样进行多参数分析；还可选配在线营养盐监测技术，自动在线分析氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮、总磷等

7.数据无线传输、下载和浏览

 

应用案例：                 

    瑞士伯尔尼大学（University of Bern）Oeschger气候变化研究ZX沿罗纳河（Rhone River）流域通过UGT坡面蒸渗仪技术等，研究监测水资源现状及将来、水资源季节分布变化、地面覆盖及土地利用对水循环的影响等。

 

沿罗纳河流域不同距离（横坐标）及不同海拔高度（纵坐标）监测站分布

 

 

坡面蒸渗仪安装

 

监测数据处理

 

产地：德国UGT环境仪器技术公司