| 标题 | 水土保持小区泥沙自动观测技术研究 |
| 范文 | 周卫华 摘要：在我国经济社会快速发展环境下，农村地区也得到了一个前所未有的发展，使得越来越多的建设工程项目在农村地区得到展开，在人民的生产生活和建设过程中，引发了严重的水土流失现象。本文围绕着水土流失人工观测径流含沙量的常用方法，水土保持小区泥沙自动观测仪的工作原理，国内外的相关研究应用领域，以及小区泥沙自动观测技术的发展四个方面进行了论述，旨在全面加强我国的水土保持小区泥沙自动观测技术得到充分的应用与发展，提高水土流失监测效率和水土保持工作水平。 关键词：水土保持；泥沙自动观测；技术应用与研究 在世界上我国是水土流失问题十分严重的国家之一，有效科学的对水土流失现象进行监测与预防是至关重要的，我国的农村地区在水土保持工作上，需要有效的加强小区泥沙自动观测技术的应用，并对农村地区水土流失现状的主要趋势以及对周围环境以及人们生活的影响范围有一个把握[1]。以往人们对水土保持小区泥沙的观测使用比较传统的、人工的方式进行，这种方式具有消耗时间长、消费较多劳动力以及不能有效的掌握水土流失变化趋势等缺点，不能够满足时代发展中人们对观测工作的要求。按照国家第二期提出的水土保持目标，最后要将径流中泥沙含量的测量结果与网络相连接，实现数据的共享，全面达成水土保持中径流泥沙的自动观测、自动处理以及自动存储的目标。 一、小区泥沙人工观测径流含沙量的方法 （一）烘干称重法的分析 水土保持的泥沙观测中含沙量是一个至关重要的指标，烘干称重法是其中一种常用的方式之一。这种方式的工作原理是将水样进行一定的过滤，之后再将过滤出来的泥沙进行烘干，对烘干之后的泥沙进行称重，从而对水体中的含沙量进行计算。使用这种方式对水体中的泥沙含量進行测量的原理比较简单，相应的技术也比较明确，并且能够有效实现测量结果的精确性。但是这种方式在实施的过程中要经历取样、过滤、烘干以及称重和计算这几项流程，并且这些流程是人工进行操作的，容易受到人为因素的影响，不能及时有效的掌握小区的沙量产生的过程[2]。 在实际工作过程中，相关的工作人员发现烘干称重法的程序比较繁琐复杂，在工作中要使用到烘箱以及高度精确的天平等一些专门的设备器材，并且在每一个具体的监测点要设置专门的实验室，整个实验的过程需要高质量的检测设备和仪器设备，以及高素质水平的专业人员，不能实现对小区泥沙的自动观测。 （二）泥沙置换法的分析 水土保持的泥沙观测中泥沙置换法是另一种经常使用的方式，这种方式在水文测站中是经常使用的，并且有《河流悬移质泥沙测验规范》（GB50159-92）专业性测试规范作为有利的支持。该方法的具体实施流程是通过专用的比重瓶水温和同等温度的已知清水重以及相关的置换系数，来有效的对水体中的含沙量进行计算。这种方式观察含沙量必须要对比重瓶在不同水温情况下的清水重进行一定的测量，将水中的浑水水样进行称重之后再有效的按照水温对应的清水重以及相关的置换系数，来对整个泥沙重量进行准确有效的计算。相应的研究人员就是根据这种方式的工作原理以及流程，有效的研制水土保持小区泥沙的自动观测技术[3]。 二、水土保持小区泥沙自动观测仪的工作原理分析 比重瓶测量水体中泥沙含量的具体过程与烘干称重法相比有很大的区别，前者的实施并不要求仪器在操作中需要获取较多的技术参数，整个操作过程比较简单，对自动化过程的实现具有便利性。该实验实施在实际的观测过程中，要将流动的水样有效的引入到比重瓶中，并且对水位的高度进行一定的设置，保证实验中比重瓶同等的水位下，水样的体积具有相等性，之后再利用称重的传感器有效的对毛重进行准确的称量，通过使用温度传感器对水温进行测定，将事先已经在同等水温环境下得到的数据重新分析，并将置换系数等一些具体的参数在控制系统中进行存储，从而实现对水样中实际的含沙量进行计算。 水土保持小区泥沙自动观测的技术是在不间断的情况下，对水样以及水样的重量进行自动的获取与定时称重，并且按照事先在控制系统中已经设置的条件，对自动提取的相应参数以及泥沙的置换进行准确的计算，从而有效的获得水体样品中的含沙量数据以及含沙量的变动的数据[4]。水土保持小区泥沙自动观测技术的相应设备具有的结构以及工作内容有以下几点。第一，比重瓶的具体结构设计，比重瓶是由进水管、蓄水壶以及出水管等相应的结构组合而成，为了使得水流在进入比重瓶的过程中保持平稳性，应当在比重瓶的进水管位置上安装合理科学的稳定水流装置，从而有效的实现该仪器能够定量、定时、定水位的进行高效的自动取样。第二，在该仪器中要使用高度精密的电子称重传感仪器，以及温度感应仪器来完善整个电子控制系统，全面的达成自动观测仪能够定时的感应、测量、对水体样品的传递以及温度显示等不同的参数。第三，自动观测仪的软件设计。在仪器的制作过程中，研究人员结合现代电子信息技术，根据事先已经设定的工作流程：自动化控制、取样、计算、储存以及对具体的检测结果进行传输。 三、国内外相关研究的应用领域分析 （一）水土流失监测工作上的具体应用 在我国的水土保持小区泥沙的监测工作中，要确定径流小区的普通常规的监测点，对坡面径流小区以及较小流域中的控制站等区域进行合理有效的定点观测，及时全面的了解该区域内的水土流失情况。在生态项目中有水土流失情况的治理区域内进行应用，比如说在我国的京津风沙源头治理区、国家的水土保持重点建设工程区以及坡耕地水土流失综合治理试点工程区等相应的区域，能够有效的与观测水土保持的治理实际效果有一个明确对比。在建设项目的水土保持监测过程中进行具体的应用，对一些项目中新增的水土流失情况进行明确的掌握，具体展现水土流失防治的实际效果[5]。在水土流失多发阶段以及多发区域中具体应用，能够及时有效的对水土流失的变化趋势以及实际的危害程度，掌握好相应的规律，对容易且多发的区域中水土流失情况进行科学准确的预测，为实际的应对措施做好准备。 （二）水文泥沙观测工作的具体应用 在水文站点上的一些河流断面进行泥沙的测量，通过使用断面的内定点以及定时对水样进行抽取的具体方式，有效的对断面中不同的流量情况，河流的含沙量的变化过程以及变化趋势进行有效的测定，全面有效的对水文泥沙的测量中实现自动的测算过程。在饮水以及调水的断面水文的泥沙测验中实现一定的应用。在工程中通过使用引水以及調水的人工固定渠道引流方式，来实现设置断面中渠道区间的引测过程中的含沙量，从而有效的实现人工观测[6]。 （三）小区泥沙自动观测技术的发展分析 现阶段，在我国现有的研究中取得了一定的发展和成果，有效的弥补了我国相关技术发展的空白，与世界上的先进水平相接轨，在这种基础上全面的形成设备的产品结构。后续的产品研发任务，对各内部的结构尺寸进行优化升级，需全面的对监测时间间隔以及监测的频率进行确定。除此之外，在小区泥沙的自动观测过程中，应当科学有效的提高监测仪器的准确性与可靠性，并加强监测结果的精确度。在保证监测精确度的条件下，尽可能的将产品的尺寸进行缩小，从而有效的实现容易安装、便于运输的目的，达到对仪器精确可靠的总体要求，尽可能的生产进行尽快的定性，能够有效的投入到实际的应用中。 结束语：目前，农村地区的水土保持工作成为一个至关重要的内容，在农村地区没有加强水土保护，使得原有的植被以及地貌遭到一定的破坏，给农村地区的水土带来了直接的威胁，同时还损害了自然生态。综上所述，作者希望能够加强我国的水土保持小区泥沙自动观测技术，并且在实际运用中得到充分的应用与发展。 参考文献 [1]周庆华，李军.水土保持小区泥沙自动观测技术研究[J].河北水利，2015，04：37-38. [2]李传哲，王浩，于福亮，杨爱民，严登华.延河流域水土保持对径流泥沙的影响[J].中国水土保持科学，2011，01：1-8. [3]陈磊.薄土坡耕地水土流失防治工程措施效应研究[D].中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心），2014. [4]赵岩，王治国，孙保平，张超，纪强，冯磊，赵乾坤.中国水土保持区划方案初步研究[J].地理学报，2013，03：307-317. [5]晏清洪，原翠萍，雷廷武，雷启祥，张满良，苏广旭.降雨类型和水土保持对黄土区小流域水土流失的影响[J].农业机械学报，2014，02：169-175. [6]陈渠昌，张如生.水土保持综合效益定量分析方法及指标体系研究[J].中国水利水电科学研究院学报，2007，02：95-104. |
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