基于物联网技术的地下水潜水蒸发测量系统和方法

专利主权项内容

1.一种基于物联网技术的地下水潜水蒸发测量方法，该方法采用基于物联网技术的地下水潜水蒸发测量系统，所述系统包括马氏瓶、升降机、土柱、重力传感器、蒸发强度控制设备、数据采集传输装置和终端设备；所述马氏瓶放置在所述升降机上，所述升降机为涡轮丝杆升降机，所述升降机包括固定板、涡轮、蜗杆和手轮，所述升降机通过所述手轮调节所述马氏瓶的进气口的高度，所述重力传感器设置在所述马氏瓶的底部，用于测量所述马氏瓶的质量的变化，所述马氏瓶的出水口与所述土柱相连，用于向所述土柱供水，所述蒸发强度控制设备在所述土柱的上方，用于控制所述土柱的蒸发强度；所述重力传感器通过信号线将测量得到的数据发送至所述数据采集传输装置，所述数据采集传输装置与所述终端设备相连，所述方法包括：根据实验设定的地下水位向土柱内填土；根据实验设定的地下水矿化度配置溶液，装入马氏瓶；根据实验设定的蒸发强度调节蒸发强度控制设备的蒸发强度；将所述马氏瓶放置在升降机上，所述升降机为涡轮丝杆升降机，所述升降机包括固定板、涡轮、蜗杆和手轮，根据实验设定的埋深通过所述手轮调节所述升降机的高度，使所述马氏瓶向所述土柱供液；利用重力传感器测量所述马氏瓶质量的变化，并将测量得到的数据发送至数据采集传输装置；所述数据采集传输装置将所述重力传感器采集的电压信号转换为质量信号；根据所述质量信号计算所述马氏瓶在预设时间的质量变化量；根据所述质量变化量计算累计潜水蒸发量；假定累计潜水蒸发量与时间满足幂函数关系：E＝λt+b (1)Pφ式中：E为累计潜水蒸发量；λ为模型系数，φ为模型指数，b为常数；P可根据式(1)获得n组不同时刻的累积潜水蒸发量E1, E2, E3, ..., En-1, En，以及对应的n组时间，t1, t2, t3, ..., tn-1, tn, 采用matlab参数拟合工具箱cftool对其进行拟合，便可获得式中参数λ、φ和b；建立潜水蒸发模型，具体地，潜水蒸发的计算公式为：E＝λφt (2)Sφ-1考虑地下水矿化度对潜水蒸发的影响，潜水蒸发与地下水埋深、地下水矿化度、蒸发强度关系如下：式(3)中，h为地下水埋深，C为地下水矿化度，ET为水面蒸发蒸发强度，ω为地下水矿化度的指数，μ为给水度；η和β分别为水面蒸发蒸发强度和地下水埋深的指数，C为地下水矿化度影响潜水蒸发临界值，当C＞C，矿化度对潜水蒸发有影响，而当C＜C，矿化度对潜水蒸发没有影响；0000根据所述潜水蒸发模型得到潜水蒸发数据，并将所述潜水蒸发数据传输至所述终端设备以供查询。 来源：马 克 数 据 网