Anwendungsstudie von Radar-Füllstandsmessern an hydrologischen Stationen in Xinjiang

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Zentrale Botschaft: Im Rahmen der gesellschaftlichen Massenproduktion sind sowohl das tägliche Leben der Menschen als auch die Produktion in Industrieunternehmen von Wasserquellen abhängig. Obwohl der Westen die Quelle vieler Flüsse ist, ist aufgrund des unebenen Geländes eine Versorgung mit Wasser schwierig. Ohne gute Wasserbauwerke kann dies sogar die Wasserversorgung in den östlichen und zentralen Regionen beeinträchtigen. In den letzten Jahren hat Xinjiang Radar-Levelmesser eingeführt, die nach kontinuierlichen Forschungen und Feldbeobachtungen schließlich in die Produktion gegangen sind. 65465465.jpg 0 Einleitung Seit dem Eintritt ins 21. Jahrhundert hat sich das wirtschaftliche Niveau Chinas allmählich verbessert. Die Entwicklung der chinesischen Wirtschaft stützt sich auf die Primärindustrie (Landwirtschaft), die Sekundärindustrie (Industrie) und die Tertiärindustrie (Dienstleistungssektor). In der Tertiärindustrie wird Informationstechnologie am umfassendsten eingesetzt – ihr Anteil ist daher auch am größten. Durch den Einsatz von Technologie werden personelle und materielle Ressourcen in hohem Maße eingespart, die Produktionskosten sinken, was wiederum zu einer stetigen Steigerung des Wirtschaftsniveaus führt. Derzeit integrieren die von China in den westlichen Regionen errichteten Hydrologiestationen die fortschrittlichsten Technologien der Informationsgesellschaft und setzen neue Radar-Spiegelgeräte in den Hydrologiestationen in Xinjiang ein. Ein Radar-Wasserstandsmesser ist ein fortschrittliches Gerät zur automatischen Messung, Erfassung und Speicherung von Wasserstandsdaten. Durch die Verarbeitung und Berechnung der von diesem Messgerät erfassten Daten sowie den Vergleich mit manuell gemessenen Werten kann überprüft werden, ob das Gerät den klimatischen Bedingungen sowie der Umgebung der hydrologischen Stationen in Xinjiang entspricht. Zudem lässt sich feststellen, ob seine Genauigkeit den geltenden Standards entspricht. Dies liefert eine Grundlage dafür, das Gerät in Zukunft als Standardinstrument für Messungen einzusetzen. Gleichzeitig dient es auch als Referenz für den automatisierten Aufbau von Hydrologiedatenbanken. Der Autor hat auf der Grundlage seiner langjährigen praktischen Erfahrungen eine Analyse der Anwendung von Radar-Liquiditätsmessgeräten in den hydrologischen Stationen in Xinjiang vorgenommen – zur Information nur. 1 Übersicht über die hydrologischen Stationen in Xinjiang 1.1 Geografische Lage Im China gibt es hauptsächlich zwei Arten von Becken: Eines davon entsteht durch tektonische Bewegungen der Erdkruste und wird als „tektonisches Becken“ bezeichnet. Beispiele dafür sind das Turpan-Becken in Xinjiang sowie die Ebenenbecken im Gebiet Jianghan ； Eine andere Art sind Becken, die durch Gletscher, fließendes Wasser, Wind und Karstverwitterung entstehen; sie werden als „Erosionsbecken“ bezeichnet. Ein Beispiel dafür ist das Jinghong-Becken in Xishuangbanna in Yunnan, das hauptsächlich durch die Erosion des Lancang-Flusses und seiner Nebenflüsse entstanden ist. Das Tarim-Becken in Xinjiang gehört zu den durch Winderosion entstandenen Becken. Im Nordwesten entstehen die meisten Becken aufgrund von Plattentektonik. Gleichzeitig ist das Tuyun-Becken auch ein Ablagerungsbecken, das sowohl Sedimente aufnehmen kann, die aus Quellgebieten transportiert werden, als auch Vulkanauswürfe aus relativ naher Entfernung. Natürlich kann es auch Sedimente aufnehmen, die durch chemische, biologische und mechanische Prozesse direkt im Becken entstehen. Abgesehen von den in mehreren Regionen verteilten Becken ist das Nordwesten hauptsächlich aus Hochflächen und Gebirgen gebildet. Das komplexe Gelände erschwert die Auswahl der Standorte für die hydrologischen Messstationen in Xinjiang erheblich. 1.2 Übersicht über Topografie, Boden und Vegetation Xinjiang liegt im Westen Chinas. Aufgrund der Topografie sowie der Erosion durch Wind und Flüsse besteht die Landschaft in Xinjiang hauptsächlich aus Hochebenen, Bergen und Becken. Doch die Bodenqualität in der Region Xinjiang ist nicht sehr gut. Zudem wird die Oberfläche des Bodens aufgrund von extremen Temperaturen sowie anderen Wetterfaktoren besonders leicht beschädigt. Aufgrund der geringen Fruchtbarkeit des Bodens in Xinjiang sowie der Tatsache, dass dieser leicht zerstört werden kann, ist die Bedeckung mit Vegetation sehr gering. Im westlichen Gebiet gibt es viele Wüsten und Ödlandflächen, während es nur selten Gebiete mit üppiger Vegetation gibt. 1.3 Übersicht über das Flusssystem der Flüsse: Die Flüsse in der Region Xinjiang entspringen an den Südhängen des Kunlun-Gebirges. Vom Ursprung bis zur Mündung zeigen die Flüsse im Allgemeinen eine Tendenz nach unten, von Süden nach Norden. Der Flussverlauf ist gewunden, es gibt viele Schluchten, die Strömung ist stark, und der Höhenunterschied am Flussboden ist groß. Der Boden des Flussbetts in den Berggebieten besteht hauptsächlich aus größeren Kieseln, während der Boden des Flussbetts in den Ebenen hauptsächlich aus feinem Sand besteht. Die Verhältnisse zwischen Sedimentation und Erosion sind dort sehr unterschiedlich. Aus Sicht der Flusssysteme ist die Region Xinjiang die Quelle vieler Flüsse. Aufgrund von Topografie und Windbedingungen weist man in den flacheren Gebieten in der Regel einen höheren Sandgehalt in den Flüssen auf. Die Anwendung von Radar-Levelmessgeräten in den hydrologischen Stationen in Xinjiang kann diese Probleme effektiv vermeiden und somit die Wasserversorgung in der Region Xinjiang sowie in den zentralen und östlichen Regionen sicherstellen. 1.4 Wetterübersicht Im Allgemeinen werden die Wetterverhältnisse in der Region Xinjiang stark von der Topografie und dem Gelände beeinflusst. Das Gelände in Xinjiang ist komplex, und aufgrund der starken Winde aus den russischen Gebirgen kann das Klima innerhalb eines Tages stark schwanken. Gleichzeitig wird aufgrund des starken Windes der oberste Bodenschicht weggeblasen oder von Flüssen mitgerissen, wodurch der Boden in Xinjiang nicht besonders fruchtbar ist. Die ökologische Umwelt in der Region Xinjiang ist insgesamt ziemlich anfällig und schwer zu schützen. Wenn sie einmal zerstört wird, ist es schwierig, sie wiederherzustellen. Voraussetzungen für den Einsatz von 2 Radar-Laufmessgeräten an den hydrologischen Stationen in Xinjiang 2.1 Sammlung grundlegender Daten Am 24.–25. Oktober 2010 führte die geologische Erkundungseinheit in Xinjiang Messungen an den Stellen durch, an denen Überschwemmungen auftreten können, sowie Messungen zur Wassermenge im Flussbett durch. Zudem wurden Regenmengen erfasst. Es wurden auch Daten zu Überschwemmungen von den Hydrologiestationen in Xinjiang vom Oktober 1999 bis Oktober 2002 sowie hydrologische Daten aus dem Jahr 2008 gesammelt. Die Sammlung dieser Grunddaten legte die Basis für den Einsatz von Radar-Füllstandsmessern an den hydrologischen Stationen in Xinjiang. 2.2 Untersuchung der geologischen Bedingungen: Bevor Radarlagenmessgeräte in den hydrologischen Stationen in Xinjiang eingesetzt werden, müssen ausreichende Vorbereitungen getroffen werden. Insbesondere muss man etwas über die Entwicklung der unterirdischen Bodenschätze wissen. Da die unterirdischen Bodenschätze Chinas hauptsächlich in abgelegenen und geografisch komplexen Gebieten im Westen zu finden sind, ist es notwendig, viel Zeit in die Erforschung der topografischen und geologischen Verhältnisse zu investieren. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die empfindliche Ökologie nicht zerstört wird und dass die Entwicklung den Menschen keinen Ärger bereitet. Das stellt die Geowissenschaftler vor große Herausforderungen. Deshalb ist es bei der Einrichtung von Hydrologiestationen notwendig, gründliche Forschungen durchzuführen, moderne Technologien zu beherrschen und sich gründlich vorzubereiten. Die Komplexität der Geologie in Xinjiang bereitet die Anwendung von Radar-Schwingungsmessern erhebliche Schwierigkeiten. Um diese Messgeräte effektiv einsetzen zu können, ist es notwendig, im Voraus die entsprechenden technischen Aspekte zu kennen sowie Notfallpläne zu entwickeln. 2.3 Vor-Ort-Besuche Schon im Jahr 2011 unternahmen mehrere chinesische Teams zur Erkundung geografischer Bedingungen Vor-Ort-Besuche an den hydrologischen Stationen in Xinjiang. Da die örtliche Ökologie recht empfindlich ist, muss man während der Erkundungsarbeiten besonders vorsichtig sein. Man muss darauf achten, dass die eingesetzten fortschrittlichen Technologien die Oberfläche des Bodens nicht beschädigen, um negative Auswirkungen auf die Umwelt zu vermeiden. Mit der Unterstützung des „Xinjiang-Geologieforschungsfonds“ beschloss das Forschungsteam im zweiten Halbjahr 2011, die hydrologischen Stationen genauer zu untersuchen. Dazu wurden in diesem Gebiet Bohrungen vorgenommen ； In den folgenden Jahren führten die Erkundungsteams kontinuierlich Untersuchungen an den hydrologischen Stationen durch und erzielten dabei einige überraschende Ergebnisse. Gleichzeitig wurden auch die Oberflächenstruktur sowie die geologischen Bedingungen genauer untersucht. Dadurch konnten klare Richtlinien für den Einsatz von Radar-Levelmessgeräten an den hydrologischen Stationen in Xinjiang festgelegt werden. Während der Felduntersuchungen führte das Vermessungsteam eingehende Studien zu einigen komplexen Gesteinsschichten durch. Der Bau von Hydrologiestationen in Xinjiang muss solche Gebiete wie Hochplateaus, Bergregionen oder Orte mit großen Höhenunterschieden vermieden werden. Deshalb eignen sich die Beckengebiete in Xinjiang besser für den Aufbau von Hydrologiestationen. Durch kontinuierliches Erkunden und mehrstufige Analyse sowie Selektion fand das Erkundungsteam schließlich die ungefähre Lage, an der eine hydrologische Station in Xinjiang errichtet werden könnte. Analyse der konkreten Anwendungsfälle von Radar-Liquiditätsmessern: Die allgemeine Wirksamkeit von Radar-Liquiditätsmessern in den hydrologischen Stationen in Xinjiang ist sehr gut. Mit dem ständigen Fortschritt der Technologie wird die Wirksamkeit dieser Messgeräte in diesen Stationen noch deutlicher. Durch den Einsatz von Radar-Liquiditätsmessern können Verunreinigungen im Wasser effektiv entfernt werden, wodurch die Sicherheit des Trinkwassers für die Einwohner gewährleistet wird. Darüber hinaus kann die Anwendung von Radar-Laufmessern an den hydrologischen Stationen in Xinjiang dazu beitragen, Wasserressourcen effizienter zur Verfügung zu stellen und bestimmten Regionen die Industrialisierung zu erleichtern. Doch bei der Anwendung von Radar-Schichtmessern in den hydrologischen Stationen in Xinjiang gibt es auch einige Probleme. So führt die Bereitstellung von Wasser in hoher Effizienz und mit hoher Reinheit durch diese Stationen unweigerlich zu einem Verschwendung von Wasserressourcen ； Ein weiteres Beispiel ist die empfindliche ökologische Umwelt vor Ort, die leicht zerstört werden kann. Wenn bei der Verwendung von Radar-Laufmessgeräten die ökologische Umwelt beschädigt wird, ist es schwierig, diese Schäden wieder zu beheben. Daher müssen in der Praxis strenge Verwaltungssysteme eingeführt werden, um das Problem des Wasserverbrauchs sowie die Schäden an der Umwelt zu bekämpfen. 4 Anwendungsprinzipien und Vorteile von Radar-Laufmessern 4.1 Anwendungsprinzipien von Radar-Laufmessern Mit der ständigen Steigerung des sozioökonomischen Niveaus finden Informationstechnologien in der heutigen Gesellschaft ebenfalls eine weitgehende Anwendung. In den letzten Jahren wurden dank der kontinuierlichen Bemühungen von Geografen neue Radar-Tieflagenmessgeräte entwickelt, deren Leistung in Hydrologiestationen im Vergleich zu früher erheblich verbessert wurde. Hier wird kurz auf das Funktionsprinzip des Radar-Liquidimeters eingegangen: Das Radar-Liquidimeter ist ein präzises, kontaktloses Messgerät für die Wasserhöhe. Es sendet hochfrequente Radarwellen in Richtung der Wasseroberfläche und empfängt die reflekierten Wellen. Dadurch kann die Entfernung zur Wasseroberfläche ermittelt werden. Bei der Messung kommt es zu keinem Kontakt mit der Wasseroberfläche – somit werden Störungen durch trübes Wasser, Schlamm oder Wasserpflanzen vermieden. Zudem ist die Installation einfach: Es ist kein Beobachtungsschacht erforderlich, es genügt, einen Aufhängarm zu installieren. Der Einsatz von Radar-Laufmessgeräten an den hydrologischen Stationen in Xinjiang trägt nicht nur zur sicheren Wassernutzung für die örtliche Bevölkerung bei, sondern spielt auch eine gewisse Rolle bei der Erhaltung der Wasserressourcen. 4.2 Vorteile der Anwendung von Radar-Liquiditätsmessern Die Gesamteffektivität der Nutzung von Radar-Liquiditätsmessern in den hydrologischen Stationen in Xinjiang ist äußerst deutlich. Bevor Radarpegelmesser eingesetzt wurden, war es schwierig, die Reinheit der Wasserressourcen zu gewährleisten, und die Anschaffungskosten für Hydrologiestationen waren relativ hoch ； Durch den Einsatz von Radar-Liquidimeters kann nicht nur die Qualität der Wasserressourcen, die von den Hydrologiestationen bereitgestellt werden, gewährleistet werden, sondern es sind auch keine großen Arbeitskräfte erforderlich. Dadurch sinken die Anwendungskosten und die wirtschaftlichen Vorteile steigen. 5 Fazit: Die Anwendung von Radar-Liquiditätsmessern in den hydrologischen Stationen in Xinjiang wurde aus vier Aspekten analysiert: a) Es wurde eine Analyse der allgemeinen topografischen Eigenschaften der Region Xinjiang durchgeführt ； b) Es wurden die Vorbereitungen vor der Anwendung des Radarlagemessers erörtert. Es wurde festgestellt, dass nur durch ausreichende Vorbereitungen eine zuverlässige Nutzung des Radarlagemessers in den hydrologischen Stationen in Xinjiang gewährleistet werden kann ； c) Es wurde die konkrete Anwendung von Radar-Laufmessgeräten in den hydrologischen Stationen in Xinjiang analysiert ； d) Durch die Analyse der Anwendungsprinzipien und Vorteile von Radar-Schichtmessern konnte man ein umfassenderes Verständnis dafür gewinnen, wie diese in den hydrologischen Stationen in Xinjiang eingesetzt werden. Außerdem muss in der zukünftigen Arbeit daran gearbeitet werden, geeignete Verwaltungsregelungen sowie Schutzmaßnahmen zu entwickeln, um sicherzustellen, dass die hydrologischen Stationen in Xinjiang über ausreichende Wasserressourcen verfügen. Nur so kann die Wassersicherheit der Einwohner besser gewährleistet werden.