产品简介

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RH-D9水库水文观测自动蒸发站
—— 水面蒸发过程的数字化、自动化连续观测解决方案
一、核心科研价值
水面蒸发站是水文循环、能量平衡和气候变化研究中的关键环节,其精确量化对于水资源管理、农业灌溉决策及气候模型验证至关重要。传统人工观测蒸发皿的方法,存在人工读数误差大、时间分辨率低、无法连续记录、且易受人为和环境干扰的固有局限。
RH-D9水库水文观测自动蒸发站旨在攻克这一难题。它是一套集成了高精度数字蒸发计、雨量计与智能水控系统的物联网观测装备,实现了从测量、记录到补水、排水的全过程自动化。其核心价值在于,将离散、易错的人工观测,升级为连续、稳定、可远程获取的标准化时间序列数据,为水文水资源、农业气象、生态水文及气候研究提供可靠的基础数据来源。
二、科研应用方向
本系统提供的高频、自动化数据,可直接服务于以下关键研究领域:
1、农田蒸散发分解与灌溉优化
(1)科学问题:如何精确区分农田总蒸散发中的土壤蒸发与作物蒸腾?如何基于实际蒸发量制定精准灌溉计划?
(2)数据支撑:通过连续观测水面蒸发量(E0),结合田间气象站数据,可作为计算参考作物蒸散量(ET0) 的关键输入,并进一步通过模型分离蒸发与蒸腾分量,为制定科学的灌溉制度提供直接依据。
2、湖泊、水库水量平衡与生态水文研究
(1)科学问题:湖泊或水库的水量损失中,蒸发贡献有多大?其季节和年际变化规律如何?
(2)数据支撑:长期、自动的蒸发观测数据是构建精确的湖泊/水库水量平衡方程的核心变量。结合水位、入库出库流量等数据,可准确评估蒸发在水资源动态中的份额,服务于生态需水计算与调度管理。
3、城市水文与海绵城市效能评估
(1)科学问题:城市水体(如景观湖、调蓄池)的蒸发特征与自然水体有何差异?其对局地微气候的调节作用如何量化?
(2)数据支撑:在城市环境中布设自动蒸发站,可获取独特的城市水面蒸发数据集,用于分析热岛效应下的蒸发规律,并评估海绵城市设施中水体的实际蒸发耗散量。
三、系统组成与核心技术
系统采用模块化设计,确保在各种野外环境下稳定运行。
系统模块 | 核心组件 | 功能与关键技术特点 |
1. 感知测量单元 | 数字蒸发计:分辨率0.1mm,精度±0.3mm | 高稳定性:测量精度不受风浪影响,无温度与时间漂移。 |
2. 智能控制单元 | 自动补水/排水系统 | 全过程自动化:自动完成蒸发量测量、降雨量记录、溢流排放及水位维持,取代人工操作,杜绝人为误差。 |
3. 数据与能源单元 | 系统软件 | 无人值守:支持太阳能供电,实现长期自维持运行。 |
四、典型配置与课题研究
1、课题:干旱区水库蒸发损失评估与节水调度研究
2、研究目标:精确量化某中型水库的年蒸发损失量,分析其与气象因子的关系,为减少无效蒸发的水资源调度方案提供依据。
3、系统配置:在库区代表性地带布设RH-D9自动蒸发站,配套六要素自动气象站(监测温度、湿度、风速、辐射等),并通过物联网模块将数据实时传输至数据中心。
4、数据产出与应用:
(1)获取逐时、逐日水库水面蒸发量连续序列。
(2)分析蒸发量的季节动态、年际变化及其与气象因子的响应关系。
(3)结合水库面积,精确计算水库年蒸发损失总量,评估覆盖、化学抑制剂等减蒸措施的实际效益与经济可行性。
四、设备组合与系统集成建议
RH-D9自动蒸发站可作为核心水文要素传感器,轻松融入更广泛的生态环境监测网络,形成综合观测能力:
1、水文水质综合站:与河流水文水质监测站、多参数水质测定仪集成,同步获取水量与水质变化数据,研究蒸发浓缩效应对水体水质的影响。
2、生态水文观测系统:与土壤墒情监测站、植物蒸腾监测设备(如茎流计)组合,用于流域尺度的“降水-土壤水-地下水-植物水-蒸发"全过程水循环研究。
3、气候与灾害预警系统:作为区域自动气象站网络的重要补充,提供关键的水汽通量数据,服务于干旱监测预警与气候模型本地化应用。