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一种土壤田间持水量的测定方法及其测定装置(专利)申请号/专利号: 200510126229
在有代表性的地段上,围起一定面积的小区,经过充分灌水,在排去多余的重力水后,测定土层中保持的最大悬着水量。灌水小区的面积通常是(2×2)平方米。其地面要平整。四周用坚实土埂围着,在中心部位楔入面积为(1×1)平方米的铁皮木框(或铁框),框内为测试区,周围为保护区。小区的灌水量是根据欲测土层的深度和该土层现存的贮水量确定的。区内灌水入渗后要用塑料布(或帆布)和林秸等覆盖,以防止土表蒸发和雨水落入。开始测定的时间因土壤不同而异。砂性土在灌水后1~2天,壤性土为2~3天,粘性土为3~4天。测定时,在测试区内按土壤发生层次(或每10厘米厚土层)分层取土。一般取三个重复(三角形排列)。用称重烘干法,测其含水率,以占干土重百分数表示。以后每天测定一次。在同一土层上,当前后两次测得的含水率的差值不超过1.5~2.0%时,选后一次测定值为田间持水量。在日本以测定大量降雨(100毫米以上)或灌水浸泡24小时后的土壤含水率作为田间持水量。或用张力计测出一定土壤吸水力(多数取土壤吸力的对数值PF1.8)下的土壤含水率,作为田间持水量。室内测定法威尔科克斯(Wilcox)法也称环刀法(或土壤容重钻)是用环刀在欲测地段上采取原状土。同时在同一土层上取些散状土,带回室内。将前者放入水中(水不没环刀顶)浸一昼夜。后者经风干,通过孔径为1毫米的土筛,装入环刀。然后将装有湿土的环刀的有孔盖子打开,连同滤纸一起放在盛风干土的环刀上。经过8小时吸水后,从盛原状土的环刀中取15~20克土样,用称重烘干法,测其含水率。经过重复测重,求出同一土层含水率的平均值,即为该层的田间持水量。整段标本法从田间取有代表性的完整土柱,其最小横截面积为(15x15)平方厘米,深度一般比欲测深度深1倍以上。土柱四侧淋上一层松脂。并用木板加以封闭。其上端高出土柱表面,以便灌水。下端固定一孔径为0.5毫米的黄铜网,装上一个漏斗接水。在土样的每一土层边界上插入电极,当全部定额水量渗入土样后,在其表面盖上数层能保持湿润的滤纸。随后利用电极测定土壤导电度的变化来观察水的移动状况。当水停止向下移动时,便打开整段土样的一测边壁,并逐层取出土样,用称重烘干法,测其含水率占干土重的百分数),即为该土壤剖面的田间持水量。压力模法从田间取回欲测的土样(土柱、土块或散状土)经过充分湿润后(散状土经过风干过筛),放置在压力模的多孔陶瓷板上。在一定吸力(土柱、土块用1/10巴、散状土用1/3巴)下,将其吸干达到平衡后,迅速地用称重烘干法,测其含水率,得出田间持水量的近似值。
PS:田间测定法准确,能代表自然状况下的田间持水量。在地下水位较高的地区或田间难取土样的情况下采用室内测定法,只能取得田间持水量的近似值。
本发明涉及土壤田间持水量的测定方法和测定装置,其测定方法为ˇ吸渗法:利用土壤基质势主动将水吸入土壤中,使土样的含水量达到土壤毛管所能吸持的无重力水时的最大水量,测量此时的土壤含水量即为土壤田间持水量。其测定装置,包括:上端与供水源相连通的供水容器;安装在供水容器下部管壁上的进气控制管和供水管;供水管的垂向下端连通一灌水器;进气控制管的垂向下半部放置在一钻土锥形筒内,进气控制管的下端进气口与钻土锥形筒的管壁之间留有间隙;灌水器的底部高出所述钻土锥形筒中的所述进气控制管的下端进气口1~2cm。本发明首次提出吸渗法测量田间持水量,并提供其测量装置,具有省时、省水,更适合粘性土壤等优点。
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申请日: |
2005年11月30日 |
公开日: |
2007年06月13日 |
授权公告日: |
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申请人/专利权人: |
中国农业大学 |
申请人地址: |
北京市海淀区圆明园西路2号 |
发明设计人: |
雷廷武;江培福;武阳;李鑫;毛丽丽 |
专利代理机构: |
北京泛华伟业知识产权代理有限公司 |
代理人: |
王凤华 |
专利类型: |
发明专利 |
分类号: |
G01N33/24;G01N1/28 |
点此查看跟该专利相关的 主附图\公开说明书\授权说明书2100433B
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GB/T 1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》已于2012年3月1日开始实施。结合操作经验和对新标准的理解,就检测操作过程中的注意事项进行了探讨。
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1.在田间选择具有代表性的地块,面积不少于0.5m2,仔细平整地面。
2.将铁框击入平整好的地块约6—7cm深,其中大框(50×50cm2)在外,小框(25×25cm2)在内,大小框之间为保护区,其之间距离要均匀一致。小框内为测定区。
3.在上述地块旁挖一剖面,测定各层容重及其自然含水量。从而计算出总孔隙度及自然含水量所占容积%,然后根据总孔隙度与现有自然含水量所占容积%之差,求出实验土层(一般为1m左右)全部孔隙都充满水时应灌水的数量,为保证土壤充分渗透,实际灌水量将为计算需水量的1.5倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量:
灌水量(m3)=H(a-w)×d×s×h 式中:a—土壤饱和含水量(%); w—土壤自然含水量(%); d—土壤容重(g/cm3); s—测试区面积(m2); h—土层需灌水深度(m);
H—使土壤达饱和含水量的保证系数。
H值大小与土壤质地、地下水位深度有关,通常为1.5—3,一般粘性土或地下水位浅的土壤选用1.5,反之,选用2或3。
4.灌水前在测试区和保护区各插厘米尺一根,灌水时,为防止土壤冲刷,应在灌水处铺上草或席子。
5.灌水时先往保护区灌水,灌到一定程度后,立即向测定区灌水,使内外均保持5cm厚的水层,一直到灌完为止。
6.灌水完毕,土表要用草或席子以及塑料布盖严,以防蒸发和雨淋。
7.取样时间,一般为砂土类、壤土类在灌水后24小时取样,粘土类必须在48小时或更长时间以后方可采样测定。
8.采样于测定区按正方形对角线打钻,每次打3个钻孔,从上至下按土壤发生层分别采土15—20g(精确到0.01g),放入铝盒,测其含水量。以后每天测定一次,直到前后两天的含水量无显著差异,水分运动基本平衡为止。