[發明專利]土壤水分特征曲線表述方法及其獲取方法

在審

• 申請號: 202010099553.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111198253A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 遲春明
• 申請（專利權）人: 塔里木大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/02
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 何強

土壤水分特征曲線表述方法及其獲取方法，它涉及一種特征曲線表述及其獲取方法。本發明是為了解決現有水分特征曲線方程表述方法耗時長、采用的儀器昂貴的的技術問題。土壤水分特征曲線表述方法如下：一、建立土壤水分特征曲線方程：θ＝1?D_b/2.65?Sln h [1]式中，θ為土壤容積含水量(cm³cm^?3)，S為方程系數，D_b為土壤容重(g cm^?3)，h為土壤水吸力(cm)；二、測定土壤最大吸濕量w_r；三、求解S：四、將方程[2]代入方程[1]，得到土壤水分特征曲線：本發明方法既節省了時間，同時又節省了金錢。采用本發明方法得到的土壤含水量與實測值相比誤差率為0.3755％?0.9043％。本發明屬于土壤水分特征測定領域。

技術領域

本發明涉及一種特征曲線表述及其獲取方法。

背景技術

土壤水分特征曲線是指土壤水吸力隨土壤含水量變化的關系曲線。其反映了土壤水的能量和數量之間的關系，是研究土壤水分保持與運動的基本參數，具有重要的理論和實用價值。目前，土壤水分特征曲線的表述方法有van Genuchten方程、Brooks-Coren方程和Garden方程。這些水分特征曲線方程通常采用實測方法獲得，即通過壓力膜儀、高速離心機、吸力平板儀等方法測定土壤不同水吸力值及其對應的土壤含水量，然后通過數學軟件擬合方程。該方法的主要不足之處是耗時很長，根據土壤類型的差異，通常需要一個月到幾個月不等的時間；另外，該方法需要的儀器很昂貴，如壓力膜儀、高速離心機價格在十幾萬至幾十萬不等，吸力平板儀將在幾萬元左右，普通的土壤學實驗室很少能夠配備這些儀器。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有水分特征曲線方程表述方法耗時長、采用的儀器昂貴的的技術問題，提供了一種土壤水分特征曲線表述方法及其獲取方法。

土壤水分特征曲線表述方法如下：

一、建立土壤水分特征曲線方程：

θ＝1-D_b/2.65-Slnh [1]

式中，θ為土壤容積含水量(cm³ cm^-3)，S為方程系數，D_b為土壤容重(g cm^-3)，h為土壤水吸力(cm)；

二、計算土壤最大吸濕量w_r：

式中w₁為稱皿質量，w₂為土壤吸濕一周后的質量，w₃為烘干至恒重的質量；

三、求解S:

四、將方程[2]和方程[3]代入方程[1]，得到土壤水分特征曲線：

所述土壤水分特征曲線的獲取方法如下：

一、建立土壤水分特征曲線方程：

θ＝1-D_b/2.65-Slnh [1]

式中，θ為土壤容積含水量(cm³ cm^-3)，S為方程系數，D_b為土壤容重(g cm^-3)，h為土壤水吸力(cm)；

二測定土壤最大吸濕量w_r：