[實用新型]積雪密度雪深測定儀器

有效

• 申請號: 201520579625.8
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN204855843U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 王大安;劉剛;劉寶元;謝云;王翔鷹;劉瑛娜
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14;G01D21/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本實用新型涉及物理測量測試領域。更具體地，涉及一種季節性積雪密度雪深測定儀器。

背景技術

積雪是寶貴的淡水資源之一，為了使其得到合理的開發和利用，必須了解積雪水資源總量及其時空分布特征。在研究積雪水資源總量時首先涉及的重要因素是雪水當量，它可以用以下公式求得：

W＝ρ·h·s

式中W為雪水當量；ρ為雪密度；h為雪深；s為積雪面積

雪密度和雪深作為計算雪水當量的基本物理參量，對積雪區域水量平衡、融雪徑流模擬、雪崩預報和建筑物雪荷計算均有重要意義，此外了解雪密度和雪深的時空分布有助于研究雪水資源的時空分布和其合理的利用。

目前國內外關于積雪密度的研究較少，對于固定站點及大范圍內積雪密度的獲取，多通過與積雪時間、積雪深度和上覆壓力有關的雪密度函數計算獲取。而實測雪密度主要有兩種方式，一種是氣象上應用的體積量雪器，測定時拿住把手，將量雪器垂直插入雪中。然后撥開量雪器一方的雪，把小鏟沿量雪器口插入，連同量雪器儀器拿到容器上，再抽出小鏟，使雪樣落入容器內，加蓋拿回室內，等雪融化后，用量杯測定其容量。該方法測定雪密度準確性高，但缺點明顯，當雪深超過量雪器金屬筒高度時，要分幾次取樣，繁瑣且易破壞下層雪樣；積雪中間遇到冰層很難穿過取樣；采用將雪樣帶回實驗室，用量杯測定容積的方法計算雪密度，增加了測定雪密度的工作量。另一種實測雪密度的方法，采用的是野外取樣稱重法。考慮到常年積雪區冰層的存在以及取樣的整體性，現有野外雪密度測定儀器的取樣筒，多采用細長厚實的設計，將取得的積雪樣品在野外通過彈簧秤或類似桿秤的秤雪器。這一設計盡管能較大限度地避免取樣筒內的雪樣掉落，并能夠保證取樣器順利穿過冰層，野外稱量也提高了工作效率，但細長的設計導致單位高度取得雪樣體積減少，降低了雪密度的測定精度；并且細長的取樣器也導致利用該儀器很難獲得積雪的分層雪密度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種積雪密度雪深測定儀器，該儀器能夠準確地測量出積雪的分層以及平均雪密度，結合雪深進而計算出雪水當量。

為解決上述技術問題，本實用新型采用下述技術方案：

一種積雪密度雪深測定儀器，該測定儀器包括取樣桶、上蓋和至少一個加長筒，所述加長筒的下口與取樣桶的上口固定連接，所述上蓋與取樣桶或加長筒的上端口固定連接，所述取樣桶和加長筒的靠近下端口處均開設有用于插入隔離板的隔離口，所述取樣桶和加長筒的筒身上設置刻度觀察口，所述刻度觀察口一側刻有計數刻度，用于標明取樣筒及加長筒的上下順序，并方便讀取整數刻度，刻度觀察口另一側和刻度觀察口對面的取樣筒內壁上刻有連續刻度，用于讀取小數刻度。采用上述結構后，在淺積雪區測量時只需要使用取樣桶測量雪密度和雪深，在深積雪區通過在取樣筒上連接加長筒，增加取樣深度，通過在每個加長筒安插隔離板將積雪分層，從而計算獲得分層的雪密度和平均雪密度。通過觀察取樣桶或加長筒外側壁上的刻度，可測量出雪深。

優選地，該測定儀器還包括一雪深測量桿和帶有環形凹槽的錐形探頭，所述雪深測量桿為一端帶螺紋的可拆卸結構，所述錐形探頭和上蓋的頂部均設有與雪深測量桿上的螺紋相對應的螺紋，所述雪深測量桿可通過螺紋分別與所述錐形探頭或上蓋固定連接。當雪深測量桿與錐形探頭通過螺紋連接后可用于更準確地測量雪深，錐形探頭上設置的環形凹槽能夠指示雪深測量桿是否完全插入土中。當雪深測量桿與上蓋通過螺紋連接后，上蓋與加長筒固定連接，雪深測量桿可起到鉆桿的作用。

優選地，所述取樣桶的上端口處和加長筒的上、下端口處均設有相匹配的旋扣，取樣桶與加長筒之間以及加長筒相互之間采用旋扣連接，能夠快速、方便地操作。

優選地，所述隔離板為與所述取樣桶等直徑的圓形不銹鋼板，所述隔離板的一側外端設有弧形不銹鋼片。當隔離板插入到取樣桶后，弧形不銹鋼片緊貼在取樣桶的外壁上，從而確保隔離板不會掉落。

優選地，所述取樣桶的下端口為便于鉆破冰層的鋸齒狀結構的下緣。

優選地，所述取樣桶和加長筒的內徑為80mm，壁厚為0.8mm～3.0mm，所述隔離口到上端口的距離為100mm。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型針對季節性積雪區積雪特性，采用可連接加長、較大直徑取樣筒、并配合隔離板的使用，不僅方便分層雪密度的測定，而且大大提高了雪密度的測定精度，取樣器下緣鋸齒狀設計，配合雪深測量桿的使用，既能鉆透冰層進行深層雪密度測定，雪深測量桿又能方便進行野外雪深的量測。

附圖說明