用于雾水收集的测量评估

2022-05-27 15:11:16 点将科技系统集成部 12

太阳辐射表、温湿度计和雨量计的巧妙利用

从2015年到2017年,南非的西南部经历了连续三个干燥的冬天。从2018年开始,开普敦水危机恶化相当严重。为了应对水危机,政府采取了一系列措施来限制水的消耗,甚至举行了有趣的比赛——看谁洗的衬衫最少。

通过改变城市生活习惯,加上在2020-2021年间冬季充足的降雨,开普敦的水坝达到了100%的水量,开普敦成功避免了最严重的水资源短缺危机。但是,不久以前的干旱、限水和即将可能到来的严重干旱都让市政官员始终保持警惕。

在探索该地区主要水源的所有方案时,该市在Table Mountain上开始研究雾水收集的可行方案。Campbell Scientific Africa公司作为该地知名的科学服务公司,受托在Table Mountain上安装了两个气象站,用于评估两个评估地点的雾水收集的潜在产量。这项评估工程将在2022年12月完成,一旦项目结束,这座城市就会对雾水收集工程能否以合理的价格产出大量的优质水有更好的了解。

两个气象站的设备构成:


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测量原理小课堂

雾水收集的原理是空气中有一定量的来自海洋的水蒸气,温度越高,空气中的水蒸气就越多。当空气被风沿着一个梯度向上输送时,它与较冷的空气相互作用就凝结成了雾。开普敦有两个主要风向,在冬天,西北带来了来自冰冷的大西洋的雨水;在夏天,东南风从印度洋吹来,通常形成的云雾似乎悬挂在Table Mountain上一般。

在开普敦,夏季是旱季,通常下午起风,从南向东南方向移动。随着风的加速,Table Mountain的气温明显下降,相对湿度也急剧增加。当相对湿度达到100%时,太阳辐照度由1000W/m²下降到100W/m²以下。雾在捕雾器的表面冷凝并积聚成水,再汇集到下方的水槽中,然后再滴入下方的雨量计中。

几分钟后,用作雾水收集的雨量计开始在数据采集器上记录数据,而参考雨量计没有降雨记录,这表明收集的是雾水而不是雨水。


文章来源: Campbell Scientific