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DOI: http://dx.doi.org/10.7451/CBE.2014.56.1.1
Description:

Water-quality in many rivers remains poor and needs to be improved. Diffuse pollution continues to cause difficulties. Some instruments are available which can monitor pollution of rivers from land. They allow measurement and sampling of overland flow (OLF), but they do not offer the precision required (proportional sampling and samples 0.1% of OLF). A laboratory unit was constructed to mimic instrument performance in the field. This was used to test three sampler designs. A V-notch weir was used in the first sampler and a Sutro weir in the second and third as this unit possessed a proportional discharge to head ratio, which the V-notch weir did not have. Other parameters investigated included ground slope, sampler slope, pipe size and port location. The remaining issues of nozzle size (0.7, 1.0 and 2.0 mm), the number of 1.0 mm nozzles and the effect of aspiration were investigated. The arrangement with the Sutro weir and three 1.0 mm nozzles in series gave proportional discharge and the target low sampling rate of 0.1%. This will allow the calculation of sediment and chemical losses for the monitored area and will put the loss in context with other losses in a catchment.

Keywords: Nozzle, overland flow, proportional sampling, sampler
Résumé:

La qualité de l’eau est médiocre dans beaucoup de rivières et doit être améliorée. La pollution diffuse continue de poser problème. Certains instruments sont disponibles pour contrôler la pollution des cours d’eau provenant des terres. Ils permettent de mesurer et échantillonner les eaux de ruissellement, mais n’offrent pas la précision requise (prélèvement proportionnel et échantillons à une précision de 0,1%). Un appareil de laboratoire a donc été construit pour imiter la performance d'instruments sur le terrain. Cet appareil a été utilisé pour examiné trois échantillonneurs. Un déversoir à entaille en V a été utilisé pour le premier échantillonneur mais le déversoir Sutro a été utilisé pour le deuxième et troisième parce que le déversoir Sutro possédait un débit proportionnel au rapport de pression ce que le déversoir à entaille en V n'a pas. D’autres paramètres ont été examiné , dont la pente du terrain, la pente de l'échantillonneur, le diamètre des tuyaux et l’emplacement des ports. Les questions concernant la taille de la buse (0,7, 1,0 et 2,0 mm), le nombre de buses de 1,0 mm et l'effet d'aspiration ont été étudiées. En disposant le déversoir Sutro, avec trois buses de 1,0 mm en série, on obtient un flux proportionnel et on obtient aussi l’objectif d’une plus faible fréquence d'échantillonnage de 0,1 %. Cela permettra le calcul de la quantité en sédiments et en produites chimiques pour la zone surveillée, en mettant la perte en contexte avec d'autres pertes dans un bassin versant.

Mots-clés:

la buse, les eaux de ruissellement, l’échantillonnage proportionnel, l’échantillonneur.

Citation: Ryan, T.D. and D. Forristal. 2014. Laboratory development of a passive proportional sampler for overland flow studies in agricultural fields. Canadian Biosystems Engineering 56: 1.1-1.7.
Volume: 56
Issue: 1
Pages 1.1 - 1.7
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: February 6, 2015
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
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Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
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Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
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