[發明專利]微噴灌溉條件下入滲水和無機溶質全局性分布測試方法

有效

• 申請號: 202010987268.4
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112345413B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 李立;王康;李余隆;劉濤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04;G01N15/08;G01M13/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 黃靖

1.一種微噴灌溉條件下入滲水和無機溶質全局性分布測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.布置試驗區，將噴灑區域表面進行水平處理，測定土壤物理及水動力參數性質；

S2.采用水箱供水，水中溶解質量分數不小于15％的無機溶質溶液作為示蹤劑，在試驗區進行微噴實驗，噴灑時以極坐標的形式測定微噴頭的噴灑水量分布，單位面積噴灑水量達到40mm后停止實驗，將試驗區使用防水和隔熱材料覆蓋以防止土壤水分蒸發；

S3.配置2.5％的甲酚紅—亞甲基藍混合顯色溶液；

S4.24-48小時后，挖除未噴灑區域形成工作區，然后沿軸線方向逐層形成剖面，測定不同位置、不同深度的土壤含水率，其后用顯色溶液對剖面進行顯色，拍照記錄顯色模式,并測定不同深度位置顯色區的濃度分布；

S5.根據所測定的顯色區和未顯色區土壤含水率，確定顯色區的土壤含水率變化量，根據顯色區域以及顯色區內含水率的變化量以及不同深度位置顯色區的濃度分布，確定噴灌水和無機溶質再分布對灌溉需求的滿足程度。

2.根據權利要求1所述的一種微噴灌溉條件下入滲水和無機溶質全局性分布測試方法，其特征在于，所述步驟S4中，無機溶質溶液改變土壤pH值變化，顯色劑在不同的濃度條件下顯現出不同的濃度變化，測定入滲區域和區域內土壤溶液無機溶質濃度的全局性分布，通過已知土壤濃度條件下的顏色信息的方法，分段線性擬合確定顯色區顏色～濃度關系。

3.根據權利要求1所述的一種微噴灌溉條件下入滲水和無機溶質全局性分布測試方法，其特征在于，所述步驟S5中，基于微噴灌水效率系數E_i對噴灌入滲水和無機溶質再分布對灌溉需求的滿足程度進行評價，微噴灌水效率系數E_i為：

其中，N為進行測定的剖面數量，i和k分別表示第i剖面和剖面內的第k個深度位置，n為從地表～剖面最大深度的測量數量，P(i,x)表示微噴頭在第i個軸向剖面的x位置的噴灑水量，C為噴灑水量中的無機溶質濃度，c_i,x,k為顯色后顏色～濃度之間的關系確定的完成入滲分布后的第i剖面x位置第k個深度位置濃度，Δθ_i，k為i剖面第k個深度含水率的平均變化量，即同一深度區間顯色區和未顯色區測定土壤含水率之差的平均值，f(i,k)為i剖面第k個深度顯色區所占的比重。

4.根據權利要求1所述的一種微噴灌溉條件下入滲水和無機溶質全局性分布測試方法，其特征在于：所述無機溶質示蹤劑和顯色劑分別為碳酸銨和甲酚紅—亞甲基藍混合溶液。