SoilScope 生态水文过程观测模拟设施

一、应用
SoilScope 土壤生态水文观测模拟设施升级了第三代蒸渗技术，可实现地下水位调控，超渗产流实时监测，是水文、水资源领域研究“四水”转换的重要设施，为发展区域水文模型、水资源管理提供支撑数据。
SoilScope设施既可人为设定蒸渗罐体内的水位，得到实时潜水蒸发量，也可自动记录水位、水势的瞬时值，在与大田水势梯度一致的情况下，得到罐体内的土壤水动力学参数，水位变化量、渗漏量，揭开大田“黑箱”中的水文过程。在降雨和灌溉过程中，还可以实时自动记录产流量。

二、系统设计

2.1 系统组成和功能
SoilScope 生态水文过程观测模拟设施由土柱、称重系统、地下水连通单元、产流仪、土壤水温电导率传感器、土壤溶液取样单元、EcoScope蒸渗中心软件组成，电源、维护井或地下室组成。
罐体内地下水位控制有两种模式，即自动跟踪与人为设定。人工设定固定水位，水位平衡系统自动控制水泵，分辨率高达0.001mm；自动跟踪水位模式，测量精度达到0.2mm。系统能自动测量地表产流量
国内蒸渗透仪系统底部的处理一般采用碎石和细砂作为滤层，使用过程中无法得到底部水势参数，此外，长年的运行，也会导致底部的微生物环境与罐体外大相径庭。配置底部边界层控制功能的SoilScope系统可测量排水量,确保罐体内的土壤水文过程与大田一致，还可实现自动实施排水和补水。
自动溶液取样单元的自动采样泵可*、连续运行。用于精确的孔隙水和渗漏水取样。是目前技术和产品，广泛用于欧盟蒸渗站。传统的蒸渗仪系统一般采用人工采样，耗时耗力，且无法实现定时采样。
SoilScope系统中的土壤传感器通过了*水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试合格，技术源自德国，是市场的TDR原理土壤水分传感器，确保在测量土壤水分的过程中，不受土壤温度、电导率的影响。该传感器技术在已经使用了近三十年，用户遍布欧盟、美国、英国、加拿大、亚洲等国家实验室、大学和科研机构。
中心控制软件EcoScope 是澳作生态仪器公司自行研发设计、拥有软件著作权的的专业生态环境采集、计算软件。用户可自由选择同时显示在屏幕上的测点数据，如浏览各柱体的重量、产流量、各层土壤水分、温度、EC数据；同一界面显示同一柱体多层、或不同柱体同一层的土壤参数；对比显示不同柱体的重量、产流量、各层土壤水分、温度、EC数据；显示计算的参数如ET、潜水蒸发量。

2.2 系统布设
系统可以按照维护井和土柱井分别放入大田的方式建造如图1，也可以将多个土柱放入一个地下室，如图2。用户可自设定土体剖面监测的深度和层数。

三、应用
SoilScope 采用的技术在欧盟野外台站广泛使用，在国内*、*、教
育部等项目中也广泛使用，部分应用案例如下: