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    重庆时时彩中奖中多少: 一种土壤质量含水量检测方法.pdf

    关 键 词:
    一种 土壤 质量 含水量 检测 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201710005792.5

    申请日:

    2017.01.04

    公开号:

    CN106769629A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 5/04申请日:20170104|||公开
    IPC分类号: G01N5/04 主分类号: G01N5/04
    申请人: 塔里木大学
    发明人: 迟春明; 赵长巍; 王志春; 杨帆
    地址: 843300 新疆维吾尔自治区阿拉尔市塔里木大学
    优先权:
    专利代理机构: 哈尔滨市文洋专利代理事务所(普通合伙) 23210 代理人: 何强
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710005792.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2019.02.19|||2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明一种土壤质量含水量检测方法,涉及土壤特征研究领域。本发明为解决现有技术中测量仪器昂贵,测量周期长的问题。本发明的一种土壤质量含水量检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:取风干后的土样过筛,并均分成两份;步骤二:取第一份土壤,测定多个不同容重土壤下的饱和含水量ws(g??g??1);步骤三:取第二份土壤,测定多个不同容重土壤下的毛管持水量wMC(g??g??1)。

    权利要求书

    1.一种土壤质量含水量检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
    步骤一:取风干后的土样过筛,并均分成两份;
    步骤二:取第一份土壤,测定多个不同容重土壤下的饱和含水量ws(gg-1);
    步骤三:取第二份土壤,测定多个不同容重土壤下的毛管持水量wMC(gg-1);
    步骤四:根据毛管持水量wMC和饱和含水量ws的直线回归方程[1],计算出经验系数λ;
    ws=λwMC [1]
    步骤五:根据饱和含水量ws与土壤容重Db关系方程[2],计算出经验系数m和n;
    ws=mDb+n [2]
    步骤六:将步骤五中测得的经验系数λ代入方程[3]中,求解出参数k;
    <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mi>&lambda;</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mi>&lambda;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <msup> <mrow> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mi>&lambda;</mi> <mo>+</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mi>&lambda;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mi>&lambda;</mi> <mo>/</mo> <mi>ln</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>3</mn> <mo>&rsqb;</mo> </mrow>
    步骤七:建立土壤水分特征曲线方程,
    w=(klnh+1)(mDb+n) [4]。
    式中,w为土壤质量含水量(gg-1),h为土壤水吸力(cm)。
    2.根据权利要求1所述的土壤质量含水量检测方法,其特征在于:步骤二中利用第一份
    土样测定其饱和含水量ws的过程为:
    将第一份土样按一定容重装入100cm3环刀中,盖好该环刀的上、下孔盖,放于盛水的搪
    瓷盘内,下孔盖一端朝下,搪瓷盘内水面较环刀上孔盖边缘低1~2毫米,让水分饱和土壤24
    小时;取出装有土样的环刀,取掉环刀上孔盖,从环刀内取出15~20克土样,放入已知重量
    w1的铝盒中,称重为w2,然后放入烘箱在105℃烘干至恒重,再称重为w3;采用公式
    计算获得土壤获取饱和含水量ws。
    3.根据权利要求1所述的土壤质量含水量检测方法,其特征在于:步骤三中的利用第二
    份土样测定毛管持水量wMC的过程为:
    将第二份土样装入环刀中,盖好该环刀的上、下孔盖,放于盛有2~3毫米水层的瓷盘
    中,让土壤毛细管吸水4~12小时;取出装有土样的环刀,取掉环刀上孔盖,从环刀内取出15
    ~20克土样,放入已知重量w4的铝盒中,称重为w5,然后放入烘箱在105℃烘干至恒重,再称
    重为w6;采用公式获取毛管持水量wMC。

    说明书

    一种土壤质量含水量检测方法

    技术领域

    本发明涉及土壤特征研究领域,尤其涉及一种土壤质量含水量检测方法。

    背景技术

    土壤水分特征曲线是指土壤水吸力随土壤含水量变化的关系曲线。其反映了土壤
    水的能量和数量之间的关系,是研究土壤水分保持与运动的基本参数,具有重要的理论和
    实用价值。目前,土壤水分特征曲线的表述方法有van Genuchten方程、Brooks-Coren方程
    和Garden方程等。这些水分特征曲线方程通常采用实测方法获得,即通过压力膜仪、高速离
    心机、吸力平板仪等方法测定土壤不同水吸力值及其对应的土壤含水量,然后通过数学软
    件拟合方程。该方法的主要不足之处是耗时很长,根据土壤类型的差异,通常需要一个月到
    几个月不等的时间;另外,该方法需要的仪器很昂贵,如压力膜仪、高速离心机价格在十几
    万至几十万不等,吸力平板仪在几万元左右,普通的土壤学实验室很少能够配备这些仪器。

    发明内容

    本发明提供了一种土壤质量含水量检测方法,以解决现有技术中测量仪器昂贵,
    测量周期长的问题。

    为实现上述目的,本发明的技术方案实施如下:一种土壤质量含水量检测方法,包
    括以下步骤:

    步骤一:取风干后的土样过筛,并均分成两份;

    步骤二:取第一份土壤,测定多个不同容重土壤下的饱和含水量ws(g g-1);

    步骤三:取第二份土壤,测定多个不同容重土壤下的毛管持水量wMC(g g-1);

    步骤四:根据毛管持水量wMC和饱和含水量ws的直线回归方程[1],计算出经验系数
    λ;

    ws=λwMC [1]

    步骤五:根据饱和含水量ws与土壤容重Db关系方程[2],计算出经验系数m和n;

    ws=mDb+n [2]

    步骤六:将步骤五中测得的经验系数λ代入方程[3]中,求解出参数k;


    步骤七:建立土壤水分特征曲线方程,

    w=(klnh+1)(mDb+n) [4]。

    式中,w为土壤质量含水量(g g-1),h为土壤水吸力(cm)。

    进一步地,步骤二中利用第一份土样测定其饱和含水量ws的过程为:

    将第一份土样按一定容重装入100cm3环刀中,盖好该环刀的上、下孔盖,放于盛水
    的搪瓷盘内,下孔盖一端朝下,搪瓷盘内水面较环刀上孔盖边缘低1~2毫米,让水分饱和土
    壤24小时;取出装有土样的环刀,取掉环刀上孔盖,从环刀内取出15~20克土样,放入已知
    重量w1的铝盒中,称重为w2,然后放入烘箱在105℃烘干至恒重,再称重为w3;采用公式
    计算获得土壤获取饱和含水量ws。

    进一步地,步骤三中的利用第二份土样测定毛管持水量wMC的过程为:

    将第二份土样装入环刀中,盖好该环刀的上、下孔盖,放于盛有2~3毫米水层的瓷
    盘中,让土壤毛细管吸水4~12小时;取出装有土样的环刀,取掉环刀上孔盖,从环刀内取出
    15~20克土样,放入已知重量w4的铝盒中,称重为w5,然后放入烘箱在105℃烘干至恒重,再
    称重为w6;采用公式获取毛管持水量wMC。

    本发明具有如下有益效果:本发明提供了一种土壤质量含水量检测方法,该方法
    能够准确获取土壤水分特征曲线。另外,本发明只需测定土壤的饱和含水量ws和土壤毛管
    持水量wMC,采用的实验设备简单廉价,在短时间内即可获取曲线方程参数,值得推广应用。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明的在生产实践中的效果做进一步说明:

    实施例1:

    本实施方式的具体步骤如下:

    ①将风干后的土壤过2mm筛,按容重1.0、1.1、1.2、1.3、1.4和1.5g cm-3装入100cm3
    的环刀,盖好环刀的上、下孔盖,放于盛水的搪瓷盘内,下孔盖一端朝下,搪瓷盘内水面较环
    刀上孔盖边缘低1~2毫米,勿使环刀上面淹水。让水分饱和土壤24小时,取出装有土样的环
    刀,取掉环刀上孔盖,从环刀内取出15~20克土样,放入已知重量w1的铝盒中,称重为w2,然
    后放入烘箱在105℃烘干至恒重,再称重为w3;采用公式获取不同容重土壤的
    ws。

    ②将风干后的土壤过2mm筛,按容重1.0、1.1、1.2、1.3、1.4和1.5g cm-3装入100cm3
    的环刀,盖好该环刀的上、下孔盖,放于盛有2~3毫米水层的瓷盘中,让土壤毛细管吸水8小
    时;取出装有土样的环刀,擦干环刀外壁水分,放入已知重量w4的铝盒中,称重为w5,然后放
    入烘箱在105℃烘干至恒重,再称重为w6;采用公式获取不同容重土壤的wMC。

    ③建立ws与wMC间的线性回归方程:

    ws=1.046wMC

    因此,获得参数λ=1.046;根据方程[4]求得参数k=–0.054;建立饱和含水量(ws)
    与土壤容重(Db)的关系方程:

    ws=-0.523Db+1.045

    ④根据上述测定结果建立的土壤水分特征曲线方程为:

    w=(1-0.054lnh)(1.045-0.523Db)

    数据分析:

    由表1可知,由土壤水分特征曲线计算获取的土壤含水量数据与土壤实测含水量
    数据几乎相等,这说明,本发明提供的土壤水分特征曲线的获得方法在实际应用中是正确
    的。

    表1 壤质土不同水吸力与容重对应的土壤水分含量实测值与计算值。


    实施例2:

    本实施方式的具体步骤如下:

    ①测定土壤饱和含水量(ws),测定过程与实例一相同;

    ②测定土壤毛管持水量(wMC),测定过程与实例一相同;

    ③建立ws与wMC间的线性回归方程:

    ws=1.027wMC

    因此,获得参数λ=1.027;根据方程[4]求得参数k=–0.034;建立饱和含水量(ws)
    与土壤容重(Db)的关系方程:

    ws=-0.304Db+0.813

    ④根据上述测定结果建立的土壤水分特征曲线方程为:

    w=(1-0.034ln h)(0.813-0.304Db)

    数据分析:

    由表2可知,由土壤水分特征曲线计算获取的土壤含水量数据与土壤实测含水量
    数据几乎相等,这说明,本发明提供的土壤水分特征曲线的获得方法在实际应用中是正确
    的。

    表2 壤质土不同水吸力与容重对应的土壤水分含量实测值与计算值。


    表3 采用的仪器及价格


    上述内容仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的实施方案,本领域普
    通技术人员根据本发明的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本
    发明的?;し段вσ匀ɡ笫樗蟮谋;し段?。

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