水土保持监测中的插钎观测与降雨观测

发表时间:2024-03-27 01:28:40 来源:斯诺克今晚在线直播

  (1) 样地四周 30 米范围内无与试验项目无关的高大树木和建筑物 等。 (2) 样地坡面应平整、不修或修坡尽量少(尽量选用自然坡面) 。 (3) 插入土壤中的钎要牢固稳定,不因风吹雨打而松动。 1.3 设备配置: (1)常规配置:钎子若干个、雨量计和雨量桶(每个插钎径流场配 置一套) 、标尺、取样器设备(土钻、土盒、环刀等) 、样品分析设备(烘 箱、天平等) 。 (2)选择性配置:土壤物理性质观测设备(张力计、土壤水分测定 仪、剪力器等) 。 (3)雨量观测设备,按照中华人民共和国行业标准 SL21-90 执行。 1.4 技术方面的要求: (1)工作环境:插钎样地周围应布设步道,保证降水后观测人员能 到达扦插点。样地应不受崩塌、侧流的影响。 (2)精度:插钎要尽可能的细,以减少插钎过程中对周围地面的影 响;钎插角度误差小于 0.5 度。天平精度 1%,测量尺精度 2 毫米。 (3)整体结构要求:插钎成品字型或梅花型均匀分布于样地上,钎 插深度要大于坡地土壤可能的侵蚀深度,地面要露头,便于标记或寻找。 样地四周要有栏杆。雨量计距离插钎的距离小于 100 米。 (4)外观品质要求:钎子顺直,插钎布设规范,标记物统一牢固,

  ③量测精度要求:量测精度在较小降水情况下,以绝对误差表示, 超过 10mm 降水,以相对误差表示。通常仪器的分辨率为 0.1mm 或 0.2mm,精度要求是:降水量=10mm 时,量测误差应为±2mm,最大不 超过 4mm;降水量10mm 时,量测误差应为±2%,最大不超过±4%。 ④自记雨量计的运行时差:机械钟日差不超过:±5min,石英钟不 超过±1.0min。记录笔应划线清晰、无断线现象,且记录调零机构操作 方便、灵活,复零位误差不超过仪器分辨力的二分之一。 (2)检查校正 按照上述基础要求,在仪器安装后须进行全方位检查校正。一般量雨筒在 仪器完整无变形的情况下,可不校正,或加入一定量的水,量测雨量筒 收集的水量,并作比较,计算误差。对自记雨量计,除检查时钟、记录 笔等部件外,主要检查测量精度,是不是满足规定要求。以虹吸式自记雨 量计为例来说明:用量雨杯(特制杯)量取 10mm 清水,分 10 次徐徐注 入承雨口, 每次 1mm, 并记录下每次自记笔的记录值, 当刚好注完 10mm 水时,虹吸应立即发生。重复五遍,将试验结果以累计加水量为纵坐标, 相应记录值为横坐标,点绘成相关图。若相关线通过坐标原点,且与坐 标轴成 45°的直线,说明仪器无误。否则,应求出误差,做维修或更 换。 最常见的故障是加完 10mm 水后不虹吸, 或未加完 10mm 水早虹吸, 这是安装虹吸管(玻璃制品小心安装)有误造成的,且在旋转丝口时应 加黄油密封。 (三)降雨量观测 1.量雨筒雨量观测

  十分宝贵的资料。注意在每一调查点应有两个以上的重复调查资料,以 相互印证,保证调查有一定精度。 将调查得出的降雨量值点绘在较大比例尺平面图上(1/1000 地形 图最好) 可以绘制暴雨分布图和等雨量线图, , 得知暴雨中心及衰减变化, 也可推求出观测区的暴雨和分部。 区域暴雨调查的雨量点分布应较均匀,且应有少数。调查点愈 多,暴雨分布图愈能反映真实情况,调查点愈稀少,相对精度较低。一 般大范围暴雨调查,一平方公里面积不少于一个调查点,对于靠近观测 区的范围,一平方公里不少于 2 个调查点。 2.自记雨量计观测 自记雨量计观测在每日 8 时整进行,当降水量多或暴雨时要经常巡 视,以排除一些故障,防止漏记降雨过程。以下说明虹吸式雨量计的观测过 程。 (1)观测程序 ①准备。观测前,在备用记录纸上填写观测月份和日期,冲洗量杯 和备用储水瓶。 ②每日 8 时整准时到达雨量计处,并立即对着笔尖位置在记录纸零 线上划一短垂线,以便检查时钟快慢。 ③一般的情况下,若无雨或少雨时,将笔尖拨离纸面,换纸并加墨水, 上时钟发条,此后,对准时间,拨回笔档,准时记录。若此时雨很大, 可以不换纸(记录纸上能连续记 26 小时) ,让其继续工作,经过两小时 后再换纸。若已到 10 点雨仍很大,此时仍可不换纸,但需要拨开记录笔 尖,转动钟筒,使笔尖越过压纸条,将笔尖对准时间坐标继续记录,直

  (二)仪器安装及校正 1.仪器安装基本要求 雨量筒是常用的量雨器,它只能测定一次降雨的总量,因之安装在 有人驻守的雨量点上。雨量筒结构相对比较简单,通常不需要校正,但因出厂运输 或其它原因,使承雨口变形、筒内壁凸凹不光滑,或漏斗接触不良,甚 至储水瓶、量杯破坏,应检修或更换。降雨受多因素影响,在垂直高度 上分布不一,因此,我国规定量雨筒安装高度为:器口至地面高 0.7m, 且保持器口水平,三角架深入地面以下要牢固,防止被风吹倒。 自记雨量计常用的为虹吸式和翻斗式两种,它可记录降水过程及雨 量变化,需要观测人员常常检验核查、换纸、加墨水等工作,因而常安装在 径流场(站) 。它的安装高度为 0.7m 或 1.2m。为保持安装稳定、牢靠, 应在仪器底部埋设基桩,或砼(砖)块,并将三条拉线拉紧埋实,注意 保证器口水平(用水平尺检查) 。 2.仪器校正 (1)雨量器的基本技术方面的要求 ①雨量器和自记雨量计的承雨口内径为 200mm,允许误差不超过 0.6mm,面积 314.16cm2。 ②自记雨量计量测精度相对误差计算式为:

  到雨小时再换纸。 ④在换记录纸的同时,将下方储水瓶带回,放上备用瓶,以便量测 校正用。 (2)观测需要注意的几点 ①换记录纸时,常出现浮子圆桶中有水而未能虹吸的现象(属正常 现象) ,需注入一定体积清水,使其虹吸,带回储水瓶后要检查注入量与 记录量之差是否在: ±0.05mm 之内。 若出现笔尖在 10mm 记录纸上波动, 成为平头线(属不正常现象) ,可先将笔尖拨离纸面,用手握住笔架向下 轻压,迫使虹吸;然后对准时间继续记录,待雨后再检查调整。 ②若连续晴日无雨,或5mm 降水日,一般不换记录纸,只须在 8 时观测时,向承雨口注入清水,使笔尖抬高几毫米,继续记录。每张记 录纸连续使用日数一般为 5 日,并记录末端日期。 ③换纸后,安装纸筒就位应先顺时针后逆时针方向旋转钟筒,以避 免钟筒的传输齿轮产生间隙,给走时带来误差。 ④注意经常用酒精洗涤自记笔尖,使墨水流畅。

  流域雨量点的多少受流域面积、形状和地形变化大小制约,也随降 雨观测服务的目的而变。一般面积大、形状变化大,地形复杂的流域, 雨量点密度要大;相反,雨量点可稀些,重点流域要研究暴雨量—面— 深的关系及暴雨中心、频率、雨型和气团活动对水土流失的影响等,因 而,雨量点密度要求大,仅反映降雨和产流量的关系,雨量点可少些。 我国小流域雨量观测,一般都会采用 1km2 面积,至少应有 1 个雨量点。 在水土流失较严重的重点流域或地形复杂的流域,雨量点数按表 2-1 布 设。 表 2- 1 流域面积 (km2) 雨量点数 0.2 2~5 流域基本雨量点布设数量 0.2~0.5 3~6 0.5~2.0 4~7 2~5.0 5~8

  1.场地选择与布设 收集降雨受周围环境影响很大,因而,观测场地应避开强风区,建 在周围空旷、平坦的地方,不使树木、建筑物等障碍物对观测质量造成 影响。在丘陵、山区,观测场不宜设在陡坡上或峡谷内,尽量选相对平 坦的场地,并使仪器口至山顶的仰角不大于 30°,还应考虑交通条件, 保证观测方便。小区径流场设置的降雨观测场,应距最远小区不超过 100m;若径流小区分散,可增加观测点。安装雨量器中需有一台自记雨 量计和一台量雨筒,以便分析校正。小流域雨量观测点布设的要求是: 流域地形及高程变化较小,且变化单一情况下,可以借鉴居民点均 匀布设;当流域地形高程变化大地面起伏剧烈,可选典型地段布设,并 尽量布设均匀。 观测场确定后,应加平整,地面种植牧草(草高不超过 15cm) ,四 周设栏保护,防止人畜破坏。观测场地大小及雨量器安装的地方如图 2-1 所示。安装一台仪器面积不小于 4×4m2,安装两台仪器面积不小于 4× 6m2。

  (1)观测时段及基本要求 ①每天量雨筒观测的次数及其包含的时间称观测时段。水保部门多 采用 2 时段和 4 时段观测。即每天早 8 时和晚 20 时(2 时段)观测,或 晚上 2 时,早 8 时,午 14 时,晚 20 时(4 时段)观测,这是为满足研 究的需要。若遇少雨或无雨天也可在早 8 时观测一次。 ②按气象部分规定,降水过程中有间歇时,当间歇时间超过 15 分钟 后,间歇前后作为两次降水记录;若间歇时间等于或小于 15 分钟,则作 为一次降水记录。 ③降雨观测。应在降雨结束后及时观测,这是为防止蒸发损失提高 精度所必须。在记录降水量时,还应记录降雨起止时间。若观测时降雨 未结束,则应带备用储水瓶换取,此种情况只记降水量不记降水起止时 段。 ④使用量雨杯,应两手指捏住上口使之垂直,读数时保持视线与杯 中水面凹面最低处齐平,读至最小刻度。 (2)暴雨观测与调查 暴雨是产生水土流失的重要降水形式, 水土保持工作者都十分重视。 一般都采用加测的办法,采集雨量数据或巡视,以防降水溢出储水桶。 当特大暴雨出现,没有办法进行正常观测,应尽可能及时进行暴雨调查。 暴 雨调查应组织好人力分头进行。在雨区先要选择好被调查人和被调查承 雨器,如设在露天的缸、盆等,且雨前无蓄水,雨中无溢流,雨后损失 小的器具。通过量积(或称重)及承雨口面积,和调查降雨起止时间、 降雨过程雨情变化及时间变化等资料,掌握雨型,测出降雨量。若在各 变化时段,有不同的雨量收集物收集降水,且满足无溢出等条件,那是

  标志碑牌、桩的编号清晰、完整配套。 (5)材料要求:插钎由硬木或线胀系数小的金属材料制成。

  二、降雨观测 各类侵蚀均与降水有关,因此,水土保持部门要求降水观测。在水 蚀区,小区径流场和小流域径流站都需要设降雨观测点,要求在水土流 失期(一般是汛期)观测要连续、完整、细致,在非流失期可不观测(必 要时借用气象站资料) ,或仅测定降水量。这里着重阐明流失期的降雨观 测。 (一)观测场地选择与雨量点密度