[發(fā)明專利]一種土壤容重測(cè)定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011207520.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112362529A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢衛(wèi)華;楊化超;王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N9/04
• 分類號(hào): G01N9/04
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

本發(fā)明涉及土壤容重技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤容重測(cè)定方法。包括在需要測(cè)定土壤容重的位置，挖一個(gè)坑，挖出的土壤裝入土樣袋內(nèi)密封；將具有固定體積的小球填入土坑內(nèi)，倒入一層沙子填滿縫隙；計(jì)算填入坑中的小球數(shù)量以及沙子的加入量，由小球數(shù)量計(jì)算土坑中小球體積加上填入土坑中沙子的體積即為土坑體積；將取樣袋中的土壤烘干至恒重稱量得土壤質(zhì)量；依據(jù)所得土壤質(zhì)量和土坑體積計(jì)算土壤容重。本發(fā)明使用具有固定體積的小球替換大量的填充土坑所使用的水或者沙子，可大大減少土坑中可流動(dòng)變形物體的填充量，小球在測(cè)量結(jié)束后可回收用于下一樣本的測(cè)量，使可流動(dòng)變形物體的使用量大大減少，為外出大量采集樣品提供便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤容重技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤容重測(cè)定方法。

背景技術(shù)

土壤容重是土壤最重要的物理性質(zhì)之一，可以用于計(jì)算土壤的孔隙度，反應(yīng)土壤的松緊程度。目前，普遍采用的方法有環(huán)刀法、水替代法、封蠟法、計(jì)算法等。對(duì)于一般土壤，環(huán)刀法是標(biāo)準(zhǔn)方法，即用環(huán)刀采集原狀土壤，然后在105℃烘干原狀土，用原狀土壤的烘干重量除以環(huán)刀的容積即得到土壤的容重。但是，對(duì)于含有較多礫石的土壤，或者土壤中存在較多的植物根系及其他侵入體、新生體，環(huán)刀無(wú)法順利壓入土壤中取得固定體積的原狀土壤，因此無(wú)法采用環(huán)刀法測(cè)定容重。這種情況下通常可以采用水替代的方法，即在需要取樣的位置用土鏟挖一小土坑，將挖出的土及礫石等裝入取樣袋密封包裝，用薄塑料袋裝水放入土坑，使水正好裝滿土坑，用量筒量取水的體積來(lái)替代土坑的體積，再用105℃烘干土壤，烘干土的重量除以土坑體積即得到土壤容重。但是，該方法不適宜測(cè)定坡面土壤和剖面土壤的容重，并且需要攜帶液體和量筒，取樣數(shù)較多時(shí)也不方便。而且，對(duì)于存在大量具有鋒利邊緣的片狀礫石的土壤，容易刺破裝水塑料袋，水取代法也不適宜；封蠟法和計(jì)算法比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種土壤容重測(cè)定方法，以具有固定體積的小球填充大部分土坑體積，然后使用細(xì)小的沙子填充縫隙，通過(guò)對(duì)小球和沙子的使用量可快速計(jì)算出土坑體積，從而精準(zhǔn)計(jì)算土壤容重。

一種土壤容重測(cè)定方法，包括以下步驟：

(1)在需要測(cè)定土壤容重的位置，挖一個(gè)近似圓柱形坑，將該坑挖出的土壤立刻裝入土樣袋內(nèi)密封保存；

(2)將具有固定體積的小球依次填入土坑內(nèi)，每填一層小球，倒入一層沙子填滿縫隙，直至填滿土坑；

(3)計(jì)算填入坑中的小球數(shù)量以及沙子的加入量，由小球數(shù)量計(jì)算土坑中小球體積加上填入土坑中沙子的體積即為土坑體積；

(4)將取樣袋中的土壤在105℃烘干至恒重稱量得土壤質(zhì)量；

(5)依據(jù)步驟(4)所得土壤質(zhì)量和步驟(3)土坑體積計(jì)算土壤容重。

具體的，土坑體積計(jì)算公式為：

V＝N₁×V₁+V₂ (1)

其中V為土坑體積，N₁為小球數(shù)量，V₁為小球體積，V₂為沙子體積；

所述土壤容重計(jì)算公式為：

S＝M/V (2)

其中S為土壤容重，M為土壤質(zhì)量，V為土壤體積。

進(jìn)一步地，所述小球體積不大于5cm³。

進(jìn)一步地，所述小球?yàn)轶w積比為3：2：1的三種小球。

此時(shí)，土坑體積計(jì)算公式為：