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土壤含水量仪的监测方法

土壤含水量仪的监测方法

2021/8/11 13:47:37

土壤含水量监测仪对土壤内部水分含量情况进行监测,可实现对灾害隐患点土壤含水量的长期实时监测。

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仪器主机采用低功耗设计,工作功耗可达毫瓦级。根据滑坡隐患点的特点,仪器主机采用多通道设计,可根据实际情况接驳1-4路土壤含水量传感器对监测点不同深度位置的土壤含水情况进行监测。仪器采用多模通信智能切换技术,可根据实地情况采用2G/3G/4G或北斗卫星进行通信。目前移动式测墒和固定站测墒监测方法中的土壤含水量测量采用的是传统的测量方式。目前,传统的土壤水分监测方法的比较如下。

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①土钻法(SA)又名取土烘干法,该方法是将在现场取得的土样放入烘箱,烘至恒重后称重,从而获得土壤水分含量。土钻法因其操作简单,应用广泛,一直被公认为最经典、最精确的测量土壤水分含量方法。然而,该方法一般情况下只能测定土壤的重量含水量,且必须已知土壤容重才能求得体积含水量或土体储水量。

 

②张力计法通过使用检测土壤水分张(吸)力的张力计(又称负压计)测量土壤水分张力(负压)来显示土壤的水分状况。张力计法只能测定土壤的基质势,且只有知道了土壤水分特征曲线才能计算出土壤含水量。

 

y射线透射法利用放射源137Cs放射出y射线,再用探头接收y射线透过土体后的能量,最后与土壤水分含量换算得到。

 

④中子仪测定土壤水分是通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系来确定土壤中的水分含量。

 

⑤时域反射仪法即TDR(TimeDomain Reflectometry)法,其用一对平行棒或金属线作为导体,土壤作为电介质,平行棒起波导管的作用,电磁波信号在土壤中以平面波传导,经传输线一端返到TDR接收器,分析传导速度和振幅变化,根据速度与介电常数的关系、介电常数与体积含水量之间的函数关系而得出土壤含水量。

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烘干法可以直接测定土壤重量含水率,其他方法为间接测定;烘干法、张力计法是变动位置取样测定,而y射线透射法、中子仪法、时域反射仪法属于原位取样测定。不同的方法各有其优缺点,烘干法较为简单方便,但是它破坏了土壤结构且不能取得田间土壤的动态资料;y射线透射和中子仪法,虽通过室内外标定可得到较为准确的结果,但安全性不高;TDR法虽然既安全又准确,但价格昂贵。

 

 

审核编辑(
王静
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