[發(fā)明專利]一種土壤水分蒸發(fā)量的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410659679.5
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104749340A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀康寧;蘆新建;張金旭;史常青;溫軍;楊海龍;胡興波;連利葉;王瑋璐;徐特
• 申請（專利權(quán)）人: 青海省水利水電科技發(fā)展有限公司;北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 西寧工道知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 63102
• 代理人: 沈耀忠

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地區(qū)水量平衡、水資源管理領(lǐng)域，特別涉及一種土壤水分蒸發(fā)量的測量方法。

二、背景技術(shù)

土壤蒸發(fā)是地區(qū)蒸散的重要部分，簡便而準(zhǔn)確的確定土壤蒸發(fā)量對地區(qū)水資源平衡及管理具有重要意義。土壤蒸發(fā)量受大氣的蒸發(fā)能力和土壤的供水能力兩個(gè)方面的因素控制，目前土壤蒸發(fā)的計(jì)算方法多是通過氣象因子結(jié)合土壤的水分特性等因子進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法復(fù)雜，需要測定的氣象因子和土壤水分因子復(fù)雜繁多，不利于推廣使用。

本發(fā)明的主要目的是提供一種簡單易行的確定土壤蒸發(fā)量的方法。

三、發(fā)明內(nèi)容

針對上述缺陷本發(fā)明提供一種簡單、便捷的測量方法；為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種土壤水分蒸發(fā)量的測量方法，其由以下步驟完成，第一步，測量土壤的容重和飽和含水量，首先取原狀土測定地區(qū)土壤的容重和飽和含水量；第二步，測量風(fēng)干土壤的含水量，取足量的土壤風(fēng)干，然后將風(fēng)干后的土壤用8～10目篩進(jìn)行篩分，除去土壤中的雜質(zhì)，然后測定土壤的風(fēng)干含水量；?第三步，裝土，將過篩后的土壤裝入蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器外沿高出蒸發(fā)器內(nèi)土壤表面0.5～1cm；第四步，設(shè)定水分梯度θ，從風(fēng)干土的含水量到土壤飽和含水量之間設(shè)置若干個(gè)土壤水分梯度θn，每個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)按照蒸發(fā)器中的土壤質(zhì)量加入適量的水使之達(dá)到設(shè)定的水分梯度θx，每個(gè)水分梯度至少設(shè)置3個(gè)重復(fù)，加水后采用密封袋將蒸發(fā)器開口端密封，放置陰涼處至少2周，使蒸發(fā)器內(nèi)土壤的含水量經(jīng)水分?jǐn)U散達(dá)到均勻一致；水分梯度個(gè)數(shù)的設(shè)置取決于實(shí)驗(yàn)期的長短，水分梯度個(gè)數(shù)越多實(shí)驗(yàn)周期越短，水分梯度個(gè)數(shù)越少實(shí)驗(yàn)周期越長，設(shè)置一個(gè)水分梯度時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)周期最長；第五步，準(zhǔn)備觀測，將第四步，土壤的含水量經(jīng)水分?jǐn)U散達(dá)到均勻一致的蒸發(fā)器連帶密封袋一起埋入土中，外界土壤與蒸發(fā)器之間鋪設(shè)隔熱層隔絕蒸發(fā)器與外界土壤的熱傳導(dǎo)，蒸發(fā)器埋置在野外環(huán)境中8～24小時(shí)，使環(huán)境溫度條件和蒸發(fā)器里土壤的溫度達(dá)到平衡，并保證在埋置時(shí)蒸發(fā)器內(nèi)土壤上表面與蒸發(fā)器外土壤表面平齊，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)地旁邊設(shè)置水面蒸發(fā)器，準(zhǔn)備進(jìn)行土面蒸發(fā)與水面蒸發(fā)的觀測；第六步，觀測，觀測在上午8:00進(jìn)行，第一日觀測開始時(shí)，首先取下密封袋，迅速稱重，然后將土壤蒸發(fā)器放回原處仍保證蒸發(fā)器內(nèi)土面與蒸發(fā)器外土面平齊，土壤蒸發(fā)器開口端不再密封，水面蒸發(fā)器里加滿水；至第二日上午8:00，對土壤蒸發(fā)器進(jìn)行第二次稱重，同時(shí)觀測水面蒸發(fā)器的蒸發(fā)量，確定24小時(shí)蒸發(fā)量，在稱量結(jié)束后將土壤蒸發(fā)器開口端密封，停止觀測一日，第三日重復(fù)第一日的測量步驟，以此類推，即土壤蒸發(fā)采用隔日觀測的方法，土壤蒸發(fā)器的觀測直至設(shè)定水分梯度θn降至設(shè)定水分梯度θn-1,以此類推,觀測設(shè)定水分梯度θ2,降至設(shè)定水分梯度θ1時(shí)停止；第七步，數(shù)據(jù)處理，根據(jù)測定得到的土壤含水量和水面蒸發(fā)量，采用STATISTICA軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到回歸方程和查詢圖，然后根據(jù)回歸方程在Excel中制作出不同土壤含水量和水面蒸發(fā)量對應(yīng)的土壤蒸發(fā)量查詢表格。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一步，首先測定地區(qū)土壤的容重D（g·cm-3）和飽和含水量θs（g·g-1）；

第二步，取足量的土壤風(fēng)干，然后過篩，除去土壤中混雜的較大的石塊、根葉等雜質(zhì)，然后測定風(fēng)干土的含水量θ0；

第三步，土壤蒸發(fā)器采用高H（cm），直徑為φ（cm）的圓柱形容器，將過篩后的土壤按照原狀土的容重裝入蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器外沿高出土壤表面a（cm），a值一般在0.5~1cm之間，防止土壤加水后膨脹溢出，并可保證蒸發(fā)器內(nèi)外土壤互不干擾，保證稱量準(zhǔn)確。蒸發(fā)器內(nèi)加入風(fēng)干土的質(zhì)量為m（g），則

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第四步，從風(fēng)干土含水量至土壤飽和含水量設(shè)置幾個(gè)土壤水分梯度，θ0、θ1、θ2、…θn、…θs。由于在相同氣象條件下，土壤含水量越小蒸發(fā)強(qiáng)度越小，故水分梯度的設(shè)置不宜采用等間隔的方式，最好從θ0至θs梯度逐漸加大。每個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)按照蒸發(fā)器中的土壤質(zhì)量加入適量的水使之達(dá)到設(shè)定的土壤含水量，水分梯度θn對應(yīng)的加水量為mn（g），mn的計(jì)算公式見式（2）。每個(gè)水分梯度至少設(shè)置3個(gè)重復(fù)。加水后采用保鮮膜或密封袋將蒸發(fā)器開口端密封至少2周，使蒸發(fā)器內(nèi)土壤的含水量經(jīng)水分?jǐn)U散達(dá)到均勻一致。

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