一、儀器用途

本產品應用于滿足水土保持科研、管理、生產實際中水土保持主要相關參量的觀測?？梢愿鶕枰?，提供下列實時、準確的數據：

降雨量、降雨歷時、雨強隨時間的變化；

小流域卡口站產流量、水流含沙量、流域產沙量/輸沙量及其隨時間的變化；

野外徑流小區徑流流量、徑流泥沙含量、徑流輸沙量，及其上述參數隨時間的變化；

室內人工模擬降雨坡面產流的流量、水流含沙量、徑流輸沙量及其隨時間的變化；

河流水流含沙量；

系統以實時在線狀態進行動態監測；

大量數據的采集與存儲；

測量數據的匯總、報表；

通過計算機網絡進行測量數據的有線（固定）獲取。

二、儀器原理

該水土流失自動監測站由自主開發的水土流失自動監測站工作管理/數據采集存儲主控機、含沙量測量傳感器、水位測量組件、單體式和復合式量水堰組成。在流域的出水口建立量水堰，自動測量水位變化，通過中心控制計算機軟件中量水堰模型庫及參數設置計算隨時間變化的徑流流量，得到徑流流量的實時變化過程。用于小流域的監測站系統，在徑流剖面垂直分布多個泥沙測量傳感器（標準系統配置4個傳感器），測量徑流斷面含沙量的梯度分布。系統具備zui多獲取6通道數據的能力。通過斷面泥沙含量及梯度分布以及由量水堰得到的流量，計算獲得徑流輸沙量。通過工作管理/數據存儲軟件和主控機控制管理各個傳感器測量得到的泥沙含量、徑流量、降雨量的過程數據并進行數據的存儲，并在有請求時通過由Modem和通信線路（網絡）向管理監測中心遠程傳輸測量數據。

數據采集管理主控機采用工業控制級標準，含MPU開發的智能控制管理、數據采集/存儲的控制器。系統可在市電和太陽能電池（含備電）支持下工作。正常情況下，系統處于休眠狀態。在有降雨或徑流產生時，系統自動上電啟動，各傳感器開始工作，系統按照設定的工作要求測量、采集存儲傳感器數據。系統自備硬盤，可以存儲大量數據。通過通訊口可實時動態向上位計算機機傳輸各傳感器測量結果。也可以應上位計算機的要求，向上位計算機發送存或清除儲存的數據。上位計算機可以顯示轉換后的降雨量、泥沙含量、徑流量、輸沙量的過程數據和下載的歷史記錄數據。并可以打印報表。

泥沙測量傳感器

光在光學性質不同的物（非均勻介）質中具有下列衰減規律：

式中L為光通過的介質厚度，α為光強衰減系數，I0為通過介質前的光強，I（L）為通過厚度為L的介質后的光強。

由上式可以得出下式：

其中α僅和含沙量密切相關。

測出透過一定距離（L）的泥沙水的光強I（L），通過介質前的光強I0,用已知濃度的泥沙水進行標定，制成光電式含沙量探測器。具有使用方便、小巧、穩定，易于使用等優點。