[發(fā)明專(zhuān)利]一種深層土壤多點(diǎn)同步打孔測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710298149.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107132335B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳;李傳哲;王建華;邱慶泰;王浩;于福亮;王洋;譚亞男;田濟(jì)揚(yáng);聶漢江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 寧波高新區(qū)核心力專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33273
• 代理人: 涂蕭愷

本發(fā)明涉及一種深層土壤多點(diǎn)同步打孔測(cè)量方法，其特征在于：包括多個(gè)限位管（6）、多個(gè)孔洞、多個(gè)自動(dòng)打孔測(cè)量裝置以及一控制接收器（8），每個(gè)孔洞中放置一限位管（6），每個(gè)限位管（6）中設(shè)有一自動(dòng)打孔測(cè)量裝置（9），控制接收器（8）同步控制每個(gè)自動(dòng)打孔測(cè)量裝置（9）進(jìn)行同時(shí)打孔、同時(shí)測(cè)量以及測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)自動(dòng)打孔測(cè)量裝置在不同的孔洞同步進(jìn)行打孔、測(cè)量以及測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸，可以獲得特定區(qū)域內(nèi)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)土壤水分在同一時(shí)間的測(cè)量值，該測(cè)量值更加真實(shí)可靠的反映出該區(qū)域土壤的水分情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于研究變化環(huán)境下土壤水分變化對(duì)水文過(guò)程響應(yīng)關(guān)系的方法，屬于水文學(xué)研究方法領(lǐng)域，尤其是涉及一種深層土壤多點(diǎn)同步打孔測(cè)量方法。

背景技術(shù)

剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)是基于剖面土壤水分傳感器的時(shí)域反射技術(shù)，用以直接測(cè)量土壤或其他介質(zhì)的介電常數(shù)，介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少呈現(xiàn)密切關(guān)系，土壤含水量即可通過(guò)模擬電壓輸出被讀數(shù)系統(tǒng)計(jì)算并顯示出來(lái)。該技術(shù)是當(dāng)前土壤水分測(cè)定裝置的主流原理，可對(duì)土壤水分進(jìn)行連續(xù)、快速、準(zhǔn)確測(cè)量。同時(shí)也可用于測(cè)量土壤表層含水率。一般剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備響應(yīng)時(shí)間約10-20秒，適合移動(dòng)測(cè)量和定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，測(cè)定結(jié)果受鹽度影響很小。

但是使用剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)在對(duì)較深的土壤水分進(jìn)行測(cè)定時(shí)，由于配套預(yù)打孔裝置無(wú)法保證剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)的探針一次性準(zhǔn)確插入預(yù)打孔中，這樣可能會(huì)造成剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)探針的損傷。

此外，現(xiàn)有土壤水分測(cè)量需要在同一區(qū)域中設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，分別進(jìn)行測(cè)量土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。但是，鑒于野外作業(yè)條件有限和工作人員數(shù)量的限制，同時(shí)受野外溫差和水分蒸發(fā)的影響，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間較長(zhǎng)的間隔時(shí)間會(huì)影響到整個(gè)區(qū)域水分的測(cè)量值，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

此外，使用現(xiàn)有剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，由于土壤中成分的多樣性，固體石礫極其容易造成下行過(guò)程中測(cè)量探針毀損，土壤水分測(cè)量?jī)x價(jià)格不菲，導(dǎo)致使用成本高昂。

參見(jiàn)以下中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)：

1、專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)定土壤水分的改進(jìn)裝置；申請(qǐng)?zhí)枺?00620168653.1；專(zhuān)利權(quán)人：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所。該專(zhuān)利包括打孔器和土壤水分儀。先使用打孔器對(duì)土壤進(jìn)行打孔，再使用土壤水分儀進(jìn)行測(cè)量。但是，其存在的技術(shù)缺陷是無(wú)法確保土壤水分儀的測(cè)量探針準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)打孔中，并且在下行的過(guò)程中有可能會(huì)被石礫損傷。同時(shí)，其沒(méi)有給出多個(gè)孔洞同步測(cè)量的技術(shù)啟示。

2、發(fā)明名稱(chēng)：一種可用于剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)的預(yù)打孔裝置；申請(qǐng)?zhí)枺?01610248040.7；專(zhuān)利申請(qǐng)人：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院。該發(fā)明申請(qǐng)解決了打孔裝置與限位管之間的定位關(guān)系，但是也無(wú)法確保后續(xù)放置的測(cè)量探針準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定孔中，并且如果下行中存在石礫，也會(huì)造成探測(cè)系統(tǒng)的損壞。同樣，其也沒(méi)有給出多個(gè)孔洞同步測(cè)量的技術(shù)啟示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種深層土壤多點(diǎn)同步打孔測(cè)量方法，其解決的技術(shù)問(wèn)題是：

（1）現(xiàn)有土壤水分測(cè)量需要在同一區(qū)域中設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，分別進(jìn)行測(cè)量土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。但是，鑒于野外作業(yè)條件不便和工作人員數(shù)量的限制，同時(shí)受野外溫差和水分蒸發(fā)的影響，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間較長(zhǎng)的間隔時(shí)間會(huì)影響到整個(gè)區(qū)域水分的測(cè)量值，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

（2）現(xiàn)有使用剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)在對(duì)較深土壤水分進(jìn)行測(cè)定時(shí)，配套預(yù)打孔裝置無(wú)法保證剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)的探針一次性準(zhǔn)確插入預(yù)打孔中，這樣可能會(huì)造成剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)探針的損傷。

（3）使用現(xiàn)有剖面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，由于土壤中成分的多樣性，固體石礫極其容易造成下行過(guò)程中測(cè)量探針毀損，土壤水分測(cè)量?jī)x價(jià)格不菲，導(dǎo)致使用成本高昂。

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種深層土壤多點(diǎn)同步打孔測(cè)量方法，包括以下步驟：