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一、應(yīng)用
SoilScope 土壤生態(tài)水文觀測(cè)模擬設(shè)施升級(jí)了第三代蒸滲技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)地下水位調(diào)控，超滲產(chǎn)流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是水文、水資源領(lǐng)域研究“四水"轉(zhuǎn)換的重要設(shè)施，為發(fā)展區(qū)域水文模型、水資源管理提供支撐數(shù)據(jù)。
SoilScope設(shè)施既可人為設(shè)定蒸滲罐體內(nèi)的水位，得到實(shí)時(shí)潛水蒸發(fā)量，也可自動(dòng)記錄水位、水勢(shì)的瞬時(shí)值，在與大田水勢(shì)梯度一致的情況下，得到罐體內(nèi)的土壤水動(dòng)力學(xué)參數(shù)，水位變化量、滲漏量，揭開(kāi)大田“黑箱"中的水文過(guò)程。在降雨和灌溉過(guò)程中，還可以實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄產(chǎn)流量。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)組成和功能
SoilScope 生態(tài)水文過(guò)程觀測(cè)模擬設(shè)施由土柱、稱重系統(tǒng)、地下水連通單元、產(chǎn)流儀、土壤水溫電導(dǎo)率傳感器、土壤溶液取樣單元、EcoScope蒸滲中心軟件組成，電源、維護(hù)井或地下室組成。
罐體內(nèi)地下水位控制有兩種模式，即自動(dòng)跟蹤與人為設(shè)定。人工設(shè)定固定水位，水位平衡系統(tǒng)自動(dòng)控制水泵，分辨率高達(dá)0.001mm；自動(dòng)跟蹤水位模式，測(cè)量精度達(dá)到0.2mm。系統(tǒng)能自動(dòng)測(cè)量地表產(chǎn)流量
國(guó)內(nèi)蒸滲透儀系統(tǒng)底部的處理一般采用碎石和細(xì)砂作為濾層，使用過(guò)程中無(wú)法得到底部水勢(shì)參數(shù)，此外，長(zhǎng)年的運(yùn)行，也會(huì)導(dǎo)致底部的微生物環(huán)境與罐體外大相徑庭。配置底部邊界層控制功能的SoilScope系統(tǒng)可測(cè)量排水量,確保罐體內(nèi)的土壤水文過(guò)程與大田一致，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)施排水和補(bǔ)水。
自動(dòng)溶液取樣單元的自動(dòng)采樣泵可長(zhǎng)期、連續(xù)運(yùn)行。用于精確的孔隙水和滲漏水取樣。是目前國(guó)際技術(shù)和產(chǎn)品，廣泛用于歐盟蒸滲站。傳統(tǒng)的蒸滲儀系統(tǒng)一般采用人工采樣，耗時(shí)耗力，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)定時(shí)采樣。
SoilScope系統(tǒng)中的土壤傳感器通過(guò)了水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試合格，技術(shù)源自德國(guó)，是市場(chǎng)的TDR原理土壤水分傳感器，確保在測(cè)量土壤水分的過(guò)程中，不受土壤溫度、電導(dǎo)率的影響。該傳感器技術(shù)在已經(jīng)使用了近三十年，用戶遍布?xì)W盟、美國(guó)、英國(guó)、加拿大、亞洲等國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)。
中心控制軟件EcoScope 是澳作生態(tài)儀器公司自行研發(fā)設(shè)計(jì)、擁有軟件著作權(quán)的的專業(yè)生態(tài)環(huán)境采集、計(jì)算軟件。用戶可自由選擇同時(shí)顯示在屏幕上的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如瀏覽各柱體的重量、產(chǎn)流量、各層土壤水分、溫度、EC數(shù)據(jù)；同一界面顯示同一柱體多層、或不同柱體同一層的土壤參數(shù)；對(duì)比顯示不同柱體的重量、產(chǎn)流量、各層土壤水分、溫度、EC數(shù)據(jù)；顯示計(jì)算的參數(shù)如ET、潛水蒸發(fā)量。
2.2 系統(tǒng)布設(shè)
系統(tǒng)可以按照維護(hù)井和土柱井分別放入大田的方式建造如圖1，也可以將多個(gè)土柱放入一個(gè)地下室，如圖2。用戶可自設(shè)定土體剖面監(jiān)測(cè)的深度和層數(shù)。
三、應(yīng)用
SoilScope 采用的技術(shù)在歐盟野外臺(tái)站廣泛使用，在國(guó)內(nèi)、、教
育部等項(xiàng)目中也廣泛使用，部分應(yīng)用案例如下:
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