水土过程专业实验室

  陆地表层水土过程专业实验室是在上世纪50年代我国最早建成人工降雨径流实验室、坡地侵蚀实验室、河流地貌实验室的基础上,集成控制、测量、传感器、信息处理等新技术新一代水循环综合实验平台,新建成的实验系统居于国内外领先水平。 

  陆地表层水土过程专业实验室拥有水质分析实验室,同位素实验室,水土物理过程实验室,显微镜分析实验室,地形地貌测量实验室等多个实验室。 

  水土物理过程实验室:包括人工降雨与径流侵蚀模拟系统、地壳变形装置、河流模拟系统、五水转化装置等大型试验装置,同时还有自主研发的土壤水(土壤溶液)提取器、土壤水势监测仪(负压计),可以开展降雨-径流-入渗-地表物质迁移的实验研究,人类活动直接和间接影响下的多种物理、化学及生物过程的物理模拟。 

  水质分析实验室:包括哈希DR5000分光光度计、冻干机等仪器,可以测量降水、地表水、地下水、土壤水、植物水中无机、有机等多项参数。 

  同位素实验室:拥有LGR DLT-100水体氘氧同位素测定仪器、GMX60P4高纯锗伽玛谱能谱水体及土壤放射性同位素测定仪、Ris? DA20光释光/热释光测定系统、脉冲电离室测氡(ALPHAGuard DF2000)。能够进行水体稳定同位素分析和水体、土壤中放射性同位素分析,可用于水体来源分析、环境放射同位素监测、沉积物测年等研究。 

  显微镜分析实验室:包含显微镜、扫描电镜等,可以进行微观及超微观结构扫描,并且可以进行成分分析。

    地貌测量实验室:包括三维激光扫描仪、探地雷达、后差分GPS、多普勒流速仪,可以进行地形、建筑物的微地形扫描,探测地层沉积物、地下水面探测。

 

实验室主任:汤秋鸿研究员
联系方式:64889722
Email:tangqh@igsnrr.ac.cn

 

实验室主管:王中根研究员
联系方式:64888128
Email :wangzg@igsnrr.ac.cn

实验系统

  陆地表层水土过程实验大厅  

 

仪器名称:五水转化动力过程实验置 

仪器型号:研制 

仪器简介:实验面积5m×7m,地上高度7.5m,地下部分深度3m。地下部分由两个面积为3米×2米,高为3米的大型称重式可侧向渗流的蒸渗仪组成,在垂直方向配有14组土壤水势、温度、电导、含水率等参数的测定装置和土壤水溶液提取器,地上部分可以控制光照、温度、湿度、二氧化碳等要素。该装置在室内可进行降水-地表水-地下水-土壤水-植物水之间的相互转化实验。  

应用领域:植物生长、土壤水监测实验 

 

仪器名称: 地壳变形模拟实验装置 

仪器型号: 研制 

仪器简介:河流实验槽断面6m×0.8m,长38m 

  设计有河流供水加沙系统、地壳升降模拟装置、多功能自动控制测桥、尾部闸门、人工智能制模系统、侵蚀基准面控制系统、模型河流测验与采样系统、地形测量系统等。地壳升降模拟装置由122m×2m的升降单元按照4×3的格局组成,每个单元可以进行升降和多方位倾斜等姿态变化,通过12个单元的不同组合,最后可以实现82种地壳变形姿态的模拟。变形速度可以控制在每天30-70mm。整个变形过程实现全自动控制。多功能自动控制测桥体长6.0米,架设测流装置,测桥可以快速运移,在实验过程中,获取水位、流速等相关参数。 

应用领域: 河道实验、地壳变形 

 

仪器名称: 人工降雨系统 

仪器型号:研制 

仪器简介:由三个降雨区组成,总降雨面积为370平方米,降雨喷头高度18米,可模拟雨强变化、暴雨移动、分区分水质降雨。设计雨强范围为16-300mm,降雨伺服控制,过程模拟设计人机交互界面 

应用领域:模拟天然降雨实验研究 

 

仪器名称:径流和侵蚀水槽 

仪器型号:研制 

仪器简介:两个可变坡度水槽,水槽长宽高为10m 3m0.8m,坡度范围为0-35度连续可调。设有水沙自动测量、收集装置。过程模拟设计人机交互界面。 

应用领域:降雨的产汇流  

 

仪器名称:多参数水质分析仪 

仪器型号:DR5000 

仪器简介:DR5000系列水质分析实验室利用一定频率的可见光照射被分析的有机物质,引起分子中价电子的跃迁,它将有选择地被吸收。在可见光的范围内,对于一个特定的波长,吸收的程度正比于试样中该成分的浓度,根据吸收与已经浓度的标样的比较,进行定量分析,可在可见光进行水样的测定。配套设备:BODTrak?生化需氧量分析仪、HQ30d 单路输入多参数数字化分析仪(包括溶解氧、PH、电导率)、2100P便携浊度计。 

应用领域:1)用于水样中的有机物如:化学需氧量、总氮、总磷、TOC、氨氮等物质的浓度测定;(2)用于水样中无机物如:硝酸盐、钾离子、铝离子、铁、铅、锰等物质的浓度测定。 

 

仪器名称: 液态同位素分析仪 

仪器型号:LGR DLT-100 

仪器简介:液态水同位素分析仪可精确测量液态水样中的18O/16OD/H 同位素的比率,精度分别为0.1‰0.3‰。可选的自动注入器可以保证仪器进行长期监测研究,而不需要人工干涉。基于其坚固耐用、野外便携,仪器可广泛应用于水文、分析科学和生物科学研究中。 

应用领域:水样:δDδ18 

 

仪器名称:声学多普勒流速仪 

仪器型号:RiverSurveyor S5 

仪器简介:有多个超声波换能器(探头)同时向多个方向发射超声波,因为自然界的水中都有一些悬浮颗粒,这些在不同距离的悬浮颗粒会将传播到该位置的部分声波反射回发射的仪器。仪器收到不同距离的反射信号之后就可以加以分析,如果这些悬浮颗粒是向着仪器迫近,反射的频率会高于发射的频率,如果是远离则会低于发射频率。仪器借着这种频率的微小差异,代入多普勒频移方程式,就可以计算出水流速度  

应用领域:对河道、明渠等的流速进行准确测量,并且同时测量水体的相对速度、船速、水深,以及船的航行轨迹,可以输出完整的水道断面剖面、断面面积和各点的三维流速,同时计算出流量。 

 

仪器名称:水体叶绿素监测系统 

仪器型号DS5X/ SD900 

仪器简介:本设备主要是借助SD900便携式采样器进行采样,然后通过HYDROLab多参数水质监测仪(DS5X)所携带的叶绿素探头和蓝绿藻探头对样品进行测定。 

应用领域:可实现实验室或野外现场水质测量;可同时实现多个参数(深度水位、叶绿素A、蓝绿藻等)数据的实时读取、存储和分析;可实现环境监测、监察、科研、自动监测系统、地面(湖泊、河流、水库等)和地下水资源水体的时时在线监测。 

 

仪器名称: 涡度相关通量观测系统 

仪器型号: EC3000 

仪器简介: Campbell的涡动协方差系统可以测量大气显热通量、潜热通量、动量通量、摩擦风速,以及某些物质(CO2)通量,其系统软件具有WINDOWS操作模式,可实现数据的现场查看、作图、重计算和输出,具有数据的指数和线性回归两种计算模式;三维风速仪设计精良,有效的消除了仪器边框对自然风的破坏;CO2/H2O分析仪光路受保护,不容易被其他东西污染。 

应用领域:测量地表/大气界面能量、水汽交换通量 

 

仪器名称:探地雷达 

仪器型号pulseEKKO PRO 

仪器简介pulseEKKO PRO地质探测仪,俗称“地下B超”,利用电磁波,以宽频带短脉冲形式,由地面通过探头送入地下,经地下地层或目的体反射后返回地面,被另一探头所接收,通过接收的信息与图像,判断地下地层或目的体位置与埋深。 

应用领域:地下不同深度埋设物的探测。pulseEKKO PRO地质探测仪可用于研究基岩深度确定、冰川、土壤分层和含水量探测、潜水面、地下埋设物探查、环境评价等浅层地质勘测。 

 

仪器名称:高纯锗伽玛谱仪 

仪器型号GMX60 

仪器简介:根据放射性元素放射性释放特征及其半衰期,通过测量野外土壤中、或室内外模拟降雨下放射性含量的变化,结合背景值的测量,利用有关模型,实现地表演化过程及特征的快速获取。 

应用领域:仪器可应用于不同景观如森林、草地和农田生态系统地貌演化及其尺度分析,也可以在室内通过降雨模拟研究土壤侵蚀引起的地貌演化及发育规律。 

 

仪器名称:坡地流水工作站 

仪器型号MSEL-1 

仪器简介:坡地流水过程与侵蚀环境科研实验需要大量现场实验,本系统可为径流场人工模拟降雨条件下相关实验提供移动方便、装配便捷、观测结果自动话的综合集成平台,便于开展各种野外产流产沙养分输移等坡地流水过程实验。 

应用领域:移动工作站用于为人工模拟降雨实验提供人工模拟降雨、径流、产沙、土壤养分、土壤呼吸等时空变化过程参数现场自动测量。 

 

仪器名称: 法如三维激光扫描仪 

仪器型号: FOCUS 3D 120 

仪器简介: Focus3D 的工作原理是将红外线激光束射到旋转光学镜的中心。该光学镜将使激光在围绕扫描环境垂直旋转的方向上产生偏差;之后,将周围对象的散射光反射回扫描仪。Focus3D 使用相位偏移技术测量距离。之后,通过使用角度编码器测量 Focus3D 的镜像旋转和水平旋转,计算各点的 XYZ 坐标。激光扫描会记录到可移动 SD 存储卡上。 

应用领域:1)室内扫描: Focus3D可以很快地监建立室内三维图像,在室内装修、管道系统、文物古迹、地铁隧道、设备安装、汽车轮船制造、容积测量、洞穴量测方便得到其三维文档。(2)室外扫描:Focus3D适用于建筑物扫描,建筑物选址,名胜古迹测量、桥梁监测、林业、电力设施、工厂数字化、道路规划及景观设计。 

 

仪器名称: 自动释光测年仪 

仪器型号: DA-20C/D 

仪器简介: Ris? TL/OSL-DA-20C/D型自动释光测年仪全套设备包括:TL/OSL读出器;电子设备及探测器和控制设备;Beta辐照器附件;红外/蓝光OSL附件;加热系统;控制和功能软件;特殊应用软件;滤光片;90Sr / 90Y放射源(1.48GBq)及配套计算机终端等。 

应用领域:该仪器可用于年代测量第四纪沉积物,考古样品进行年代测定、矿物的热释光和光释光基本特性研究、物理上对各种晶体进行光释光和热释光研究、释光放射性计量材料的研究和测量、古物的真假鉴定、放射性环境研究不同形成环境的分层沉积物进行定年。 

 

仪器名称: 蔡司扫描电镜 

仪器型号: EVO18 

仪器简介:扫描电镜是以电子束作为光源,电子束在加速电压的作用下经过三级电磁透镜,在末级透镜上部扫描线圈的作用下,在试样表面做光栅状扫描,,产生各种同试样性质有关的物理信息(如二次电子),然后加以收集和处理,从而获得表征试样形貌的扫描电子像。 

应用领域:扫描电镜(SEM)广泛地应用于金属材料(钢铁、冶金、有色、机械加工)和非金属材料(化学、化工、石油、地质矿物学、橡胶、纺织、水泥、玻璃纤维)等检验和研究。在材料科学、金属材料、陶瓷材料半导体材料、化学材料等领域,进行材料的微观形貌、组织、成分分析。各种材料的形貌组织观察,材料断口分析和失效分析,材料实时微区成分分析,元素定量、定性成分分析,快速的多元素面扫描和线扫描分布测量,晶体/晶粒的相鉴定,晶粒尺寸、形状分析,晶体、晶粒取向测量。 

 

仪器名称: 后差分高精度GPS 

仪器型号:GEO 6000XH 

仪器简介:使用外置天线进行RTKVRS网络测量(基线距离小于30KM)实时精度:平面精度1cm+1ppm,高程精度1.5cm+2ppm;使用内置天线进行RTKVRS网络测量(基线距离小于30KM)实时精度:平面精度2.5cm+1.2ppm,高程精度4cm+2ppm 

应用领域:目前它在航空航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信气象等几乎所有领域都被作为一项非常重要的技术手段和方法,用来导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定等。 

 

仪器名称:高速冷冻离心机 

仪器型号:CR21GIII 

仪器简介:离心机是根据颗粒在高速旋转作匀速圆周运动时受到一个外向的离心力对悬浮液、乳浊液等进行分离、浓缩和提纯的仪器。高速冷冻离心机是通过驱动部带动转子高速旋转,从而使转子中的样品承受较大的离心力场的作用;根据实验需要,该设备还可以通过压缩机制冷方式使得离心腔体和样品的温度保持在设定的范围,从而达到保护样品和设备的作用。最高转速:21000rpm、最大离心力:50300Xg 

  采用离心的方法得到土壤的吸力、容重和重量含水量三者的关系。 

应用领域:土壤物理参数测定 

 

仪器名称: X射线衍射仪 

仪器型号:XRD-7000 

仪器简介:每个材料都是由不同的原子组合而成,原子间的不同间距d值,在X射线照射到样品表面后,入射角满足nλ=2dsinθ时,X射线产生衍射峰,不同材料具有自己特有的X射线衍射特征峰。因此,当X射线在样品表面转动扫描一定角度之后,检测器上得到的图谱,经过数据解释,就可以判断样品的物相组成。 

应用领域:检测材料物相结构,通过对沉积物种粘土矿物的测量,分析沉积物的来源和沉积规律。 


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