[發明專利]一種土壤水分蒸發量的測量方法

有效

• 申請號: 201410659679.5
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104749340A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）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）人: 青海省水利水電科技發展有限公司;北京林業大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 西寧工道知識產權代理事務所(普通合伙) 63102
• 代理人: 沈耀忠

一、技術領域

本發明涉及地區水量平衡、水資源管理領域，特別涉及一種土壤水分蒸發量的測量方法。

二、背景技術

土壤蒸發是地區蒸散的重要部分，簡便而準確的確定土壤蒸發量對地區水資源平衡及管理具有重要意義。土壤蒸發量受大氣的蒸發能力和土壤的供水能力兩個方面的因素控制，目前土壤蒸發的計算方法多是通過氣象因子結合土壤的水分特性等因子進行計算，計算方法復雜，需要測定的氣象因子和土壤水分因子復雜繁多，不利于推廣使用。

本發明的主要目的是提供一種簡單易行的確定土壤蒸發量的方法。

三、發明內容

針對上述缺陷本發明提供一種簡單、便捷的測量方法；為達到以上目的，本發明采用下技術方案予以實現：一種土壤水分蒸發量的測量方法，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土壤的容重和飽和含水量；第二步，測量風干土壤的含水量，取足量的土壤風干，然后將風干后的土壤用8～10目篩進行篩分，除去土壤中的雜質，然后測定土壤的風干含水量；?第三步，裝土，將過篩后的土壤裝入蒸發器中，蒸發器外沿高出蒸發器內土壤表面0.5～1cm；第四步，設定水分梯度θ，從風干土的含水量到土壤飽和含水量之間設置若干個土壤水分梯度θn，每個蒸發器內按照蒸發器中的土壤質量加入適量的水使之達到設定的水分梯度θx，每個水分梯度至少設置3個重復，加水后采用密封袋將蒸發器開口端密封，放置陰涼處至少2周，使蒸發器內土壤的含水量經水分擴散達到均勻一致；水分梯度個數的設置取決于實驗期的長短，水分梯度個數越多實驗周期越短，水分梯度個數越少實驗周期越長，設置一個水分梯度時所用的實驗周期最長；第五步，準備觀測，將第四步，土壤的含水量經水分擴散達到均勻一致的蒸發器連帶密封袋一起埋入土中，外界土壤與蒸發器之間鋪設隔熱層隔絕蒸發器與外界土壤的熱傳導，蒸發器埋置在野外環境中8～24小時，使環境溫度條件和蒸發器里土壤的溫度達到平衡，并保證在埋置時蒸發器內土壤上表面與蒸發器外土壤表面平齊，同時在實驗地旁邊設置水面蒸發器，準備進行土面蒸發與水面蒸發的觀測；第六步，觀測，觀測在上午8:00進行，第一日觀測開始時，首先取下密封袋，迅速稱重，然后將土壤蒸發器放回原處仍保證蒸發器內土面與蒸發器外土面平齊，土壤蒸發器開口端不再密封，水面蒸發器里加滿水；至第二日上午8:00，對土壤蒸發器進行第二次稱重，同時觀測水面蒸發器的蒸發量，確定24小時蒸發量，在稱量結束后將土壤蒸發器開口端密封，停止觀測一日，第三日重復第一日的測量步驟，以此類推，即土壤蒸發采用隔日觀測的方法，土壤蒸發器的觀測直至設定水分梯度θn降至設定水分梯度θn-1,以此類推,觀測設定水分梯度θ2,降至設定水分梯度θ1時停止；第七步，數據處理，根據測定得到的土壤含水量和水面蒸發量，采用STATISTICA軟件，對數據進行處理，得到回歸方程和查詢圖，然后根據回歸方程在Excel中制作出不同土壤含水量和水面蒸發量對應的土壤蒸發量查詢表格。

本發明是這樣實現的：

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

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

第三步，土壤蒸發器采用高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器中，蒸發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，并可保證蒸發器內外土壤互不干擾，保證稱量準確。蒸發器內加入風干土的質量為m（g），則

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第四步，從風干土含水量至土壤飽和含水量設置幾個土壤水分梯度，θ0、θ1、θ2、…θn、…θs。由于在相同氣象條件下，土壤含水量越小蒸發強度越小，故水分梯度的設置不宜采用等間隔的方式，最好從θ0至θs梯度逐漸加大。每個蒸發器內按照蒸發器中的土壤質量加入適量的水使之達到設定的土壤含水量，水分梯度θn對應的加水量為mn（g），mn的計算公式見式（2）。每個水分梯度至少設置3個重復。加水后采用保鮮膜或密封袋將蒸發器開口端密封至少2周，使蒸發器內土壤的含水量經水分擴散達到均勻一致。

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