一、方案背景

积雪在形成过程中会不断发生 沉陷（雪沉降） 与 含水率变化（水态转化）。
沉陷速度反映雪层内部结构重排、压实、弱层消失或形成等关键过程；
含水率影响雪的粘结性、滑移性和稳定度，决定湿雪雪崩风险。

传统人工雪坑方式无法连续、高频量化雪层结构变化，而高山环境极端、危险，本方案通过在线传感技术实现连续监测，为雪崩预测、道路预警、滑雪场安全管理提供实时数据支撑。

二、监测目标

三、监测原理

1. 雪层沉陷速度监测原理

采用 雪深沉降监测杆 + 高精度位移传感技术 实现，主要方式如下：

（1）激光或超声雪深传感

持续记录雪面高度变化，通过计算其变化速率得到沉陷速度：
沉陷速度 =（前一时刻雪深 – 当前雪深） ÷ 时间间隔

（2）沉降跟踪杆（附编码器）

杆体随雪沉降同步向下移动，编码器精确记录杆体位移，即沉陷量。

沉陷速度反映：

2. 雪层含水率监测原理

采用 介电常数法（TDR/ FDR） 测得雪层中液态水含量。
雪的介电常数：

通过测量电磁波在雪中的传播速度与衰减系数，计算出雪的体积含水率。

含水率高 → 易形成湿滑面层 → 湿雪雪崩高风险。

四、系统组成

五、设备参数（纯文字，无表格）

雪沉陷速度监测

量程：0–5m 雪深
精度：±1cm
沉陷速度分辨率：0.1mm/h
响应时间：2 秒
工作温度：-45℃～+50℃

含水率传感器

量程：0–30%（雪体积含水率）
精度：±2%
技术：TDR/FDR介电常数法
安装深度：10–30cm

雪深传感器

量程：0–10m
精度：±1cm（激光式）

温度传感器

量程：-50℃～+50℃
精度：±0.2℃

采集主机

通讯：4G主动上报
接口：RS485 / SDI-12
工作温度：-40℃～+60℃
离线存储：30天数据

供电系统

太阳能板：≥40W
电池：≥30Ah 低温锂电池
连续阴雪运行：≥7天

六、系统安装方式

七、方案实现流程

八、数据分析策略

1. 沉陷速度分析

2. 含水率分析

3. 雪层综合风险评分

系统自动计算：
“沉陷速率 × 含水率 × 雪深增量 × 温度趋势” → 雪崩概率指数。

九、预警决策

预警等级分为：

后台自动推送预警到管理者手机。

十、方案优点

十一、应用领域

十二、效益分析

十三、参考标准

十四、案例分享（示例）

四川某高山雪崩易发公路安装雪层含水率+沉陷监测系统后，在一次连续降温转升温过程，系统提前6小时识别含水率快速上升并发出橙色预警，高速提前实行半封闭通行，成功避免湿雪雪崩造成的交通事故。