[实用新型]高坝水库消落带土壤水分监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤检测技术领域，特别是属于一种高坝水库消落带土壤水分监测装置。

背景技术

中国进入新世纪以来，水库大坝建设数量迅猛增加，据《2014年全国水利发展统计公报》，我国水电建设装机容量已突破3亿千瓦。大规模水电开发，伴随产生位于水库两侧，受陆生生态系统和水生生态系统交替控制的区域，即水库消落带。对于坝高在70m以上，库容大于1亿m3的高坝大库，如三峡水库、小湾水库、糯扎渡水库等，其消落带范围均在30m以上，导致环境和生态问题更为凸显。高坝大库蓄水后，蓄水位以下坡面原生植被不适应新生境而逐渐消亡，消落带呈裸坡状态，进而造成库岸地质灾害频发，土壤侵蚀异常强烈，库区景观质量下降等，受到当地政府和国家关注。

因此，消落带形成后，需进行消落生态系统恢复和保护，以防止土壤流失、库岸崩塌和滑坡等问题。其中，植被恢复和重建是消落带生态系统恢复和保护重点。而消落带土壤表层水是消落带植被生存的基本生活条件，同时是严重制约消落带人工植被恢复的重要因子。通过开展消落带土壤表层水分监测，以便进行消落带土壤水分波动范围和时间分区，对选择相应阶段植被种类具有重要理论和实际意义。但如西南地区水库消落带，具有坡度大、范围高、淹没时间长达半年、土壤侵蚀严重等特点，人为定期前往消落带进行观测困难且耗力大。急需一种消落带土壤水分表层系统监测装置，能够在各类型消落带实测表层土壤水分数据，完成消落带土壤表层水分无人定点观测，实现长期系统化监测。

现有的土壤水分监测仪，可进行土壤水分快速读取，对落后的传感器、电路设计及装置结构进行了一定改进，但此类装置仅设计了单个土壤水分监测仪，适用范围有限，针对大型消落带，受水位波动产生土壤水分变化、土层剥蚀等情况，存在监测位置单一，设备易遗失等问题。而针对消落带的监测仪器设备，主要目的是针对岩石稳定性观测而设计，通过在消落带岩体内设置监测线，布置位移传感器和角度传感器等，监测消落带滑坡情况，实现对消落带护坡立体化监测。此类消落带专利，并未对消落带土壤水分进行系统监测，且此类监测具有成本高、布设环境有限、设计复杂等不足。

发明内容

本实用新型的目的即在于提供一种高坝水库消落带土壤水分监测装置，以达到成本低、布设简单、实用性强以及提高检测精度、可靠性的目的。

本实用新型所提供的高坝水库消落带土壤水分监测装置，其特征在于，包括数据采集器、土壤水分监测仪，数据采集器又包括信息存储模块以及电源模块，其中，数据采集器置于库岸最高水位线以上的平台上，土壤水分监测仪置于水库最高水位线和最低水位线之间的消落带上，呈等距分布且并联后，通过电缆连接数据采集器，其中，所述电缆末端连接压力式水位计，压力式水位计置于水库最低水位线以下水体中。

进一步的，所述的电源模块为充电电池或充电电池与太阳能板的结合。

本实用新型所提供的高坝水库消落带土壤水分监测系统，结构设计合理、实用性强，通过根据水库消落带的高度范围等距布设的土壤水分监测仪，用电缆连接各土壤水分监测仪至数据采集器，并通过数据采集器内的电源模块以及信息存储模块进行供电及存储数据，使得本装置具有布设方便、简单以及成本低的特点，解决了土壤水分野外长期无人监测的问题，且本装置无需维护。在电缆末端连接压力式水位计，可长期记录存储水库水位涨落变化数据，结合消落带土壤水分数据，获得水库水位调度运行于消落带土壤水分含量变化关系。本实用新型可安置在任意消落带，可应用于消落带植被恢复研究提供水分数据领域，所得数据也可应用于干湿交替环境下土壤水分动态变化等研究，同时，本装置还能够搭载其他监测设备于相应土壤水分监测仪节点位置，包括GPRS定位仪等拓展监测设备，从而实现多角度监测数据的定点采集。综上所述，本实用新型具有可靠性高、提高工作效率的积极效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、太阳能板，2、数据采集器，3、电缆，4、土壤水分监测仪，5、压力式水位计，6、最高水位线，7、最低水位线，8、库岸。

具体实施方式