[發明專利]泥炭飽和導水率測定方法及測定裝置

在審

• 申請號: 201711005593.0
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN108106980A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 呂軍;姚艷玲;董彥民
• 申請（專利權）人: 松遼流域水資源保護局松遼水環境科學研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生;劉延軍

本發明公開了一種大體積泥炭飽和導水率的測定方法，它包括：冬季在冰凍泥炭層中鉆取圓柱形泥炭樣品，冷凍保存；將泥炭樣品放在一個圓柱形筒內的中央，在圓柱形筒筒壁與泥炭樣品之間添加加熱后融化的石蠟，冷卻后泥炭樣品固定在圓柱形筒中；在圓柱形筒底設置過濾層，向圓柱形筒內加水，測定導水率。解決傳統的大體積測定泥炭導水率方法存在的樣品容易變形、炭樣品與箱體因接觸不緊實引起的“邊緣效應”的問題。

技術領域

本發明屬于生態系統測試技術領域，具體涉及一種泥炭飽和導水率的室內精確測定方法以及測定裝置。

技術背景

泥炭地這一復雜生態系統主要由植被、水、泥炭三部分組成，水是這一生態系統的關鍵環節，它銜接地表植被與泥炭，是泥炭和地表植被之間的“橋梁”。泥炭地水文過程分為地上和地下兩部分，兩者之間關系密切，入滲是聯系地表和地下水文運動過程的關鍵，而泥炭飽和導水率就是衡量泥炭地水分入滲速率和規模的指標。大量研究證實，泥炭飽和導水率受泥炭類型、孔隙度、分解程度、有機質以及人為干擾等多種因素的影響。作為泥炭地水文過程的重要子過程，飽和導水率的精確測定與否直接決定水文模型的正確性，同時對認識水分-植被-土壤的對應的響應機制至關重要。由于泥炭主要由不同分解程度的植物殘體組成，植物纖維含量高，具有疏松易斷的特征，因而取樣過程中極易發生擾動變形，造成理想的原狀泥炭樣品很難獲得。而科學研究的精確性要求必須有原狀的泥炭樣品作為研究載體，且樣品量往往要求很大，取樣過程中輕微擾動可能會帶來研究結果的巨大差異，樣品量的多寡則會影響研究結果的代表性。

傳統的大體積泥炭樣品的取樣主要是人為開挖泥炭剖面，這一方法的主要缺陷是樣品容易變形且會造成樣品不同層位的交叉污染，同時樣品的輕微變形都會嚴重影響泥炭物理性質。對泥炭的飽和導水率測定而言，傳統的大體積測定方法是將樣品至于同規格的箱體內，施加以傾斜角度和水頭。這一實驗方法忽略了泥炭樣品與箱體因接觸不緊實引起的“邊緣效應”，大量會從兩者之間的縫隙流出，造成測量值與實際值相差數個數量級。

因此，一種精確的飽和導水率測定方法和與之配套的大體積原狀泥炭樣品的采集方法已成為泥炭物理性質研究領域的迫切需要。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統的大體積測定泥炭導水率方法存在的樣品容易變形、炭樣品與箱體因接觸不緊實引起的“邊緣效應”的問題，提供一種大體積泥炭飽和導水率的測定方法及測定裝置。

一種大體積泥炭飽和導水率的測定方法，它包括：

1）冬季在冰凍泥炭層中鉆取圓柱形泥炭樣品，冷凍保存；

2）將泥炭樣品放在一個圓柱形筒內的中央，在圓柱形筒筒壁與泥炭樣品之間添加加熱后融化的石蠟，冷卻后泥炭樣品固定在圓柱形筒中；

3）在圓柱形筒底設置過濾層，向圓柱形筒內加水，測定導水率；

步驟2）所述的泥炭樣品室溫下在筒內自然消融，泥炭樣品表層消融0.8-1.2cm后，再加入石蠟；

步驟3）所述的加水，是在泥炭樣品完全融化后，再加水；

步驟3）所述的測定導水率，是在滲水流速率穩定后，再測定導水率；

步驟3）所述的測定導水率，圓柱形筒內的水位高度應穩定在同一高度。

泥炭飽和導水率測定裝置，它包括：筒1、底座、基座2、集水筒4、過濾材料；所述的底座分兩部分，中央為泥炭樣品部11，設有密布的出水孔，周圍為石蠟部12；石蠟部12為環形，底座設置在基座2上，集水筒4放在底座的下方；筒1放在底座上；過濾材料放在泥炭樣品部11上；

所述的底座固定在基座2上，集水漏斗3設在底座的下方，泥炭樣品筒1放在底座上。

所述的底座下部設有集水漏斗3。