[发明专利]一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置及洪流监测方法

说明书

本发明属于水文地质调查和环境监测领域，具体涉及一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置及监测方法，包括：提取监测流域主要沟谷分布图；在主要汇水沟谷不同地段选择相对平顺规则且河床较为平整处作为监测断面；将自动水位水温观测仪埋于沟谷中间一定深度内；人工测量各断面的几何参数；雨季结束后，再次测量各断面的几何参数，收集所埋探头，采用渠均匀流计算公式或图解法对监测数据进行处理。本发明实施简单、监测成本低，测量结果可靠，特别适合干旱荒漠无人区开展沟谷洪流监测工作。

技术领域

本发明属于水文地质调查和环境监测领域，具体涉及一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置及监测方法。

背景技术

在干旱荒漠地区地下水是水资源最重要的组成部分，地下水在维系干旱荒漠地区生态系统平衡、保障物种生存条件，防治沙漠化方面具有非常重要的意义。准确评价干旱荒漠地区地下水补给量是制定水资源规划和地下水可持续开采方案的基础。雨季沟谷洪流入渗补给是干旱荒漠地区地下水补给的最主要来源。开展沟谷洪流监测，是研究地下水补给机制的重要一环，可以确定大气降水的径流过程，了解地表水与地下水之间、降水和包气带水之间的水力联系，从而为揭示地下水的形成、演化、循环交替规律提供依据。同时，还能为地下水流数值模拟的地下水补给条件刻画提供可信的依据。

受野外现场环境特殊性和复杂性的限制，国内外径流小区流量观测普遍采用集水池法和多孔分流法。通常集水池和多孔分流法只能进行总量观测，无法获得降雨过程的径流数据，而山区小河流所采用的巴歇尔量水槽、宽顶堰等方法野外安装较为复杂，监测成本较高。据统计，干旱荒漠地区洪流多发生在6～9月份，洪流一次经历的时间在数小时左右，常规堰流测量方法极易被洪流破坏。并且，干旱荒漠地区交通多不便，采用人工测流方法非常极其困难且难以捕获洪流径流全过程，无法对径流过程进行深入分析。因此，需要就这种情况下，开发一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置及监测方法。

发明内容

本发明的目的在于设计一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置及监测方法，满足实施简单、安全系数高、监测成本低、自动监测等要求，并且解决无法精确捕获洪流径流过程等技术难题。

本发明的技术方案如下所述：

一种干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置，包括：自动水位水温观测仪8和渗流筒20；所述自动水位水温观测仪8设置在渗流筒20内部；所述渗流筒20还包括：渗流筒侧壁11、渗流孔12和渗流筒底部13；所述渗流筒底部13和渗流筒侧壁11的表面均设置有渗流孔12；所述渗流孔12在渗流筒底部13、渗流筒侧壁11的表面呈矩阵均匀分布。

一种如上所述的干旱荒漠地区沟谷洪流监测收集装置的洪流监测方法，包括以下步骤：

步骤一：提取监测流域主要的沟谷1的分布图；

步骤二：在监测流域主要汇水的沟谷1不同地段，选择相对平顺规则且河床较为平整处作为监测断面，监测断面垂直于洪流径流方向7；

步骤三：在监测断面中间位置，人工开挖尺寸为30×30×50cm的土坑9；将自动水位水温观测仪8放在渗流筒20内部，并将渗流筒20并埋于土坑9底部，回填大块砾石10，在近地表处回填挖掘出的沟谷沉积物2；

步骤四：采用人工测量方法详细测量各断面的几何参数，所述几何参数包括：断面顶宽度16、断面高度17、断面底宽度18和探头深埋度19；

步骤五：雨季结束后，再次测量各监测断面的几何参数，收集所埋自动水位水温观测仪8，并对监测数据进行室内分析处理，计算洪流流量。

所述步骤三中，自动水位水温观测仪8置于渗流筒20的渗流筒底部13，渗流筒20内填充若干个大块砾石10，土坑9挖掘好后，直接将渗流筒20放置于土坑9内，渗流筒20上部回填沟谷沉积物2；

所述自动水位水温观测仪8监测频率小于1min，探头深埋度19范围为20～30cm。