[發明專利]一種定量測定沙丘向丘間地水分供給量的觀測裝置及方法

有效

• 申請號: 201611113269.6
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106645639B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 阿拉木薩;曹靜;楊婷婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種定量測定沙丘向丘間地水分供給量的觀測裝置，其特征在于，包括：

土壤深層水分入滲觀測裝置，包括匯水筒、漏斗以及自計式雨量計；埋于沙丘坡面土壤中，用于收集土壤中水分垂直入滲量并通過數據采集線輸出給數據采集儀；

土壤深層及側面水分入滲觀測裝置，包括弧形阻水板、匯水筒、漏斗以及自計式雨量計；埋于沙丘坡面土壤中，用于收集土壤中水分垂直入滲量和側滲量并通過數據采集線輸出給數據采集儀；

所述匯水筒為金屬材質、圓筒狀，直徑為D米、高度為H₁米，底部與漏斗上邊沿無縫隙焊接，用于阻擋匯水筒內的土壤中水分橫向流失；

所述漏斗為金屬材質，直徑為D米、高度為H₂米，最下方與自計式雨量計連接，用于將其內部土壤中水分引流入自計式雨量計；

所述弧形阻水板為金屬材質，半圓筒狀，直徑為D米、高度為H米，底部與匯水筒上邊沿無縫隙焊接，用于當土壤深層及側面水分入滲觀測裝置埋于沙丘坡面時，阻擋因坡面造成的土壤中水分側向流失；

所述自計式雨量計通過數據采集線連接數據采集儀，并且其底部開孔連接排水管，所述排水管上設置有排水閥；用于對其收集的水分進行測量，并接收數據采集儀輸出控制信號定時打開或者關閉排水閥排水或儲水；

所述自計式雨量計外面設置有保護套筒，用于保護自計式雨量計防水防凍。

2.一種利用權利要求1所述的定量測定沙丘向丘間地水分供給量觀測裝置的觀測方法，其特征在于，包括：

土壤深層入滲觀測：

步驟1.1：第一年秋季，在選定的沙丘坡面上定點埋入土壤深層水分入滲觀測裝置，深度為H米，將數據采集線一端連接土壤深層水分入滲觀測裝置的自計式雨量計輸出端，另一端露于土壤表面；

步驟1.2：按照原來土壤層次復原填土，且在漏斗最下方往上20厘米處用粗砂填加，并施水進行沉降；

步驟1.3：從第二年春季至土壤凍結期止進行觀測，將數據采集儀連接露于土壤表面的數據采集線，通過數據采集儀設置觀測周期為12小時，實時采集12小時內的土壤中水分垂直入滲量M，并于當前觀測周期結束時，輸出控制信號給自計式雨量計的排水閥，排空自計式雨量計中水量，再關閉排水閥，重新觀測12小時內的土壤中水分垂直入滲量M；

沙丘－丘間地之間水分側向運移觀測：

步驟2.1：第一年秋季，在沙丘－丘間地分界線沙丘方向，比鄰分界線臨近位置下方土壤中埋設土壤深層水分入滲觀測裝置，深度為H米，將數據采集線一端連接土壤深層水分入滲觀測裝置的自計式雨量計輸出端，另一端露于土壤表面；

在沙丘－丘間地分界線沙丘方向，比鄰分界線臨近位置下方土壤中埋設土壤深層及側面水分入滲觀測裝置，使得土壤深層及側面水分入滲觀測裝置的弧形阻水板上邊沿與土壤地表平齊，將數據采集線一端連接土壤深層水分入滲觀測裝置的自計式雨量計輸出端，另一端露于土壤表面；

步驟2.2：按照原來土壤層次對土壤深層水分入滲觀測裝置、土壤深層及側面水分入滲觀測裝置進行復原填土，且均在漏斗最下方往上20厘米處用粗砂填加，并施水進行沉降；

步驟2.3：從第二年春季至土壤凍結期止進行觀測，將數據采集儀連接露于土壤表面的土壤深層水分入滲觀測裝置、土壤深層及側面水分入滲觀測裝置的數據采集線；通過數據采集儀設置觀測周期為12小時；通過土壤深層水分入滲觀測裝置實時采集12小時內的土壤中水分垂直入滲量M，通過土壤深層及側面水分入滲觀測裝置實時采集12小時內的土壤中水分垂直入滲量和側滲量之和M+R；于當前觀測周期結束時，輸出控制信號給上述兩個裝置的自計式雨量計的排水閥，排空自計式雨量計中水量，再關閉排水閥，重新觀測；

步驟2.4：通過數據采集儀檢測到12小時內的土壤中水分垂直入滲量為M、12小時內的土壤中水分垂直入滲量和側滲量之和為M+R；則12小時內的土壤中水分側滲量為R。