Guelph滲透儀用戶手冊(cè)9.7

./Guelph滲透儀用戶手冊(cè)目錄一、簡(jiǎn)介3二、田間操作流程31、選擇合適位置打孔32、安裝Guelph滲透儀43、灌水54、放置Guelph入滲儀55、測(cè)量讀數(shù)56、深層測(cè)量5三、記錄表61、定水頭法〔Mariotte原理82、三維流數(shù)學(xué)模型83、α*的選擇和C的計(jì)算9一、簡(jiǎn)介2800K1是運(yùn)用恒定水頭三維流原理進(jìn)行田間飽和導(dǎo)水率快速測(cè)量的設(shè)備,用于正確評(píng)估土壤基模通量勢(shì)和土壤吸附能力。一般來(lái)說(shuō),全部測(cè)量過(guò)程可在0.5—2小時(shí)完成,用水約2.5L。熟悉組件Guelph滲透儀基本可分為四部分：1、三腳架部件：包含三角基座、固定套筘、三條獨(dú)立的"腿"和拉緊鎖鏈2、保護(hù)管和低端空氣導(dǎo)管部件：3、蓄水管部件：4、入滲度量和高端空氣導(dǎo)管部件：此外,還包括一些輔助部件〔土鉆、手持式真空泵、刷子、水袋等在包裝箱中。技術(shù)指標(biāo)：土鉆直徑：6測(cè)量圍：10-4~10-7m水袋容積：11.36L蓄水管盛水量：3.18L標(biāo)準(zhǔn)井深：15cm~75包裝尺寸：132×44×15二、田間操作流程1、選擇合適位置打孔：包含三個(gè)過(guò)程,首先,用取土鉆粗略打孔；其次,用成型土鉆精細(xì)磨平四周和底部；最后,使用刷子刷一遍,使得邊界土壤條件吻合自然狀態(tài)。注意：選址要具有代表性,測(cè)量點(diǎn)的位置和數(shù)量能滿足研究需要。用Table1詳細(xì)描述測(cè)量點(diǎn)的土壤特性,以便確定選擇α*,用于數(shù)據(jù)處理。2、安裝Guelph滲透儀：1、安裝三角支架,拉緊鎖鏈以保證中心鉛直。2、從保護(hù)管中取出低端空氣導(dǎo)管,有套筘一端朝蓄水部件,通過(guò)蓄水部件基座鎖緊部件與中部空氣導(dǎo)管相連。3、將三角支架襯套放在保護(hù)管上,大頭一端朝上。4、用保護(hù)管包住空氣導(dǎo)管,插入蓄水部件基座。此為保護(hù)管與蓄水通道密封連接之最為緊要關(guān)鍵處,應(yīng)保證連接到位。5、將連接好的部件放入三角支架中,固定好三角支架。6、從度量管中取出上端空氣導(dǎo)管〔確保水位指示器在蓄水帽上,然后連接到中部空氣導(dǎo)管上。7、用力往下按上端空氣導(dǎo)管,使得各接觸口緊密相連。8、將度量管包住上端空氣導(dǎo)管,安裝在蓄水帽上,直到度量管的刻度在水位指示器底部顯示為5mm注意：因?yàn)檫B接到氣管的橡皮接頭比較緊,所以要借助凡士林或者肥皂水來(lái)潤(rùn)滑一下設(shè)備的連接處,同時(shí)也起到了密封的作用。3、灌水：1、拿開(kāi)堵塞,調(diào)整控制閥門使得凹槽向上,如果使用系統(tǒng)提供的塑料薄膜容器,可以用腳踩容器,壓迫水進(jìn)入蓄水管中,用戶也可以使用其他方法向注水。2、如果水量不夠,則應(yīng)遵循后續(xù)"限制水量供應(yīng)"方法。3、用堵塞塞回,將抽氣口堵上。4、放置Guelph入滲儀1、將管子小心伸入土壤孔,不要碰掉土壤。2、三角支架可以支持土壤孔深38cm,如果土壤孔深超過(guò)385、測(cè)量讀數(shù)1、讀數(shù)前設(shè)置再次確認(rèn)：控制閥門凹槽向上,水位指示器緊貼底部,堵塞塞住,抽氣孔堵上。2、設(shè)置5cm緩慢的拔出空氣導(dǎo)管,直到水位指示器到達(dá)5cm3、確定合適的輸水通路：如果沙土或則壤土中,凹槽向上,使用部和外部聯(lián)合供水通路,在黏土中,則凹槽向下,僅使用部供水通路。4、記錄蓄水管中水位下降速率〔R1：建議兩分鐘記錄一次水位變化讀數(shù),用戶要根據(jù)不同土壤類型確定時(shí)間間隔,比如黏土可能要求15分鐘,沙土可能僅需要15秒。建議用戶至少得到在三個(gè)以上的時(shí)間段讀數(shù)沒(méi)有明顯變化為止。5、設(shè)置10cm緩慢的拔出空氣導(dǎo)管,直到水位指示器到達(dá)10cm6、記錄蓄水管中水位下降速率〔R2：要求與第4步一致。7、計(jì)算：根據(jù)Table2紀(jì)錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),三維流數(shù)學(xué)模型計(jì)算相關(guān)參數(shù)。用戶可以在EXCEL程序中編輯出三維流數(shù)學(xué)模型的小程序,然后將測(cè)量結(jié)果輸入就可直接計(jì)算出所需結(jié)果了。6、深層測(cè)量理論上,儀器可以測(cè)量地表以下6m"限制水量供應(yīng)技術(shù)細(xì)節(jié)"如果水量不夠或者基于考慮到限制水量的下降速度,可以考慮使用本方法。首先,保證部供水管全部充滿水。其次,打開(kāi)抽氣口,連接上手動(dòng)真空泵,產(chǎn)生一個(gè)0.2巴的負(fù)壓。最后,封住抽氣口。每延伸80cm三、記錄表Table1Table1Table1Table1注意：外水管的橫截面積在蓄水管底部的調(diào)節(jié)按鈕上有說(shuō)明。四、原理1、定水頭法〔Mariotte原理：發(fā)泡點(diǎn)發(fā)泡點(diǎn)恒定水壓頭恒定水壓頭的高低始終于發(fā)泡點(diǎn)的位置在同一平面上。2、三維流數(shù)學(xué)模型不同土壤的滲透狀況通過(guò)形狀因子不同土壤的滲透狀況通過(guò)形狀因子C來(lái)描述。一、單頭測(cè)量法Kfs=f<C,Q,H,a,α*>φm=f<C,Q,H,a,α*>本式中：α*由操作者根據(jù)土壤類型設(shè)定,incm-1,有四個(gè)值可供選擇；Q單位時(shí)間水的流量,通過(guò)設(shè)備直接計(jì)算；H衡定水頭到土層底部的距離,可調(diào),incm；a井的半徑,incm；C三維滲透形狀因子,C=f<H/a,α*>。二、雙頭測(cè)量法Kfs=f<H1,H2,C1,C2,Q1,Q2,a>φm=f<H1,H2,C1,C2,Q1,Q2,a>先根據(jù)土壤特性人為設(shè)定α*,計(jì)算出Kfs和φm,再通過(guò)以下公式計(jì)算更精確的α。3、α*的選擇和C的