Способ определения водно-солевого режима почвогрунтов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для мелиоративных исследований водно-солевого режима почвогрунтов на орошаемых массивах. Цель изобретения - улучшение и повышение достоверности измерений. Способ определения волно-солевого режима почвогрунтов включает введение датчика в почву, насыщение водой приэлектродной зоны датчика и измерение электропроводности и температуры. После насыщения водой приэлектродной зоны и восстановления динамического равновесия в датчике измеряют уровень воды в нем, затем из датчика отбирают воду до поступления в датчик из почвогрунта порового раствора влаги и насыщения им приэлектродной зоны и после восстановления динамического равновесия в датчике измеряют температуру и электропроводность, по которым с помощью заранее определенных эмпирических зависимостей определяют засоленность почвогрунтов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1536276 А 1 (51)5 G 01 N 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 4385886/30-15 (22) 25.01,88 (46) 15.01.90. Бюл, Ф 2 (7l) Вильнюсская гидрогеологическая экспедиция (72) А.П.Мариничев (53) 631.347.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1078288, кл. G 01 1V 19/10, 1984, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА ПОЧВОГРУНТОВ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для мелиоративных исследований водно-солевого режима почвогрунтов на орошаемых массивах, Цель изобретения— улучшение и повышение достоверности измерений. Способ определения водносолевого режима почвогрунтов включает введение датчика в почву,насыщение водой приэлектродной зоны датчика и измерение электропроводности и температуры. После насыщения водой приэлектродной зоны и восстановления динамического равновесия в датчике измеряют уровень воды в нем, затем из датчика отбирают воду до поступления в датчик из почвогрунта порового раствора влаги и насыщения им приэлектродной зочы и после восстановления динамического равновесия в датчике измеряют температуру и электропроводность, по которым с помощью заранее определенных эмпирических зависимостей определяют засоленность почвогрунтов. I ил. электродной зоны, после восстановления динамического равновесия измеря- >м ют электропроводность и температуру почвогрунта и определяют засоленность последнего по эмпирическим зависимостям.

На чертеже изображен датчик, с помощью которого осуществляется .описанный способ.

Cb

Датчик содержит сплошной,сверху открытый корпус 1, питающие электроды 2 и приемные электроды 3, терморезистор 4, Форма корпуса (емкости)

1 для упрощения изготовления датчи- и ка цилиндрическая. Форма электродов не имеет принципиального значения и выбирается произвольной. В центре корпуса 1 установлена веpTHK;l.tt н;.я труба 5, в которой расположены ж -онИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в почвоведении и мелиорации для изучения водно-солевого режима почво-. грунтов.

Целью изобретения является упрощение и повышение достоверности измерений водно-солевого режима почвогрунтов.

Способ включает операции введения датчика в почву, насьццения водой приэлектродной .зоны датчика и измерения электропроводимости и температуры. После насыщения приэлектродной зоны датчика водой и восстановления динамического равновесия в датчике из него отбирают воду до поступления в датчик из почвогрунта порового раствора влаги и насьпцения им при-

1536276 ка 6 для отбора воды и токопроводящ3 е выводы 7, соединяющие электроды

2 и 3 и терморезистор 4 с измери-. тельной аппаратурой (на чертеже. не показано). Труба 5 внизу перфорирована отверстиями .8, Пространство между трубой 5 и корпусом 1 заполнено фильтрующим материалом 9 (например, песком). Сверху труба 5 эакры- 10 вфется предохранительным колпаком

1 ). Желонка 6 выполнена в виде стакан, на верхнем торце которого устан влен клапан, а в нижнем торце (дне) и юеется отверстие. 15

При опускании желонки в воду кпапфн приподнимается и впускает воцу.

П >сле наполнения водой желонка подн13мается, а клапан под действием в са воды опускается и закрывает отв1эрстие.

Способ осуществляется следуюшим орразом.

Датчик устанавливают в почву,сни— м ют предохраните..=.»>IH колпак 10 и через трубу 5 подают воду, которая через отверстия 8 поступает в полость, заполненную щильтрующим матер Залом 9, и насыщает его водой. Воду пОдают до полного насыщения п.ри- 30 электродной зоны, После прекращения, подачи воды в результате воздействия срл капиллярного давления влаги почвогрунта на поверхность насыщенного

35 водой фильтруюшего материала 9 с од— ной стороны и давления столба воды в вертикальной трубе 5. с другой в датчике образуется динамическое равновесие, выраженное тем, что уровень воды в трубе 5 занимает некоторое равновесное положение, С помощью желонки 6 из датчика отбирают воду, О полном удалении воды из датчика можно судить, например, исходя из емкостных свойств фильтрующего материала, Pro объема в корпусе датчика и количества отобранной воды. Например, при объемной пористости фильтрующего материала, равной п = 0,,35, и объеме фильтрующего материала в корпусе датчика V = 75000 см из дат3

- цика необходимо удалить количество воды, равное n ° V = 2625 см Э или

2,625 л.

При отборе воды из датчика. нару55 шается равновесие и из почвогрунта в датчик поступает поровый раст>зор

Влаги, который насыщает приэлектродвую зону, В начальной стадии процесса насыщения одновременно с влагой в датчик поступает поровый воздух почвогрунта, приходящий в упругое состояние. По мере восстановления динамического равновесия поровый воздух удаляется из датчика и в заклк>чительнпй стадии приэлектродная зона достигает полного влагонасыщения, которое в датчике определяется выравниванием электропроводностей, т,е. наступает после восстановления динамического равновесия.

0 восстановлении динамического равновесия можно судить также по достижению уровнем воды в трубе 5 исходного состояния.

Для измерения уровня воды используется желонка (по принципу электроуровнемера), которая подвешена на мерной ленте из электропроводящего материала и подключается при измерении к той же аппаратуре (на чертеже не показана), которой измеряется электропроводность.

После Bocc àíoâëåíèÿ динамического равновесия с помощью питающих 2 и приемных электродов 3, соединенных токопроводящим выводом 7 с измерительной аппаратурой (на чертеже не показано), измеряют электропроводность заполненного почвенно-грунтовой влагой фильтрующего материала 9, а терморезистором 4 измеряют температуру и затем по эмпирической зависи— мости, используя величину электропроводности и температуры, находят засоленность почвенно-грунтовой влаги. Эмпирическая зависимость минерализации от электропроводности определяется общепринятым лабораторным

Методом, заключающимся в roM, что фильтрующий материал последовательно насыщается водой. с различной величиной минерализации и параллельно измерительной аппаратурой снимаются показания электропроводности фильтрующего материала, Полученной таким обра .3oM эмпирическОЙ зависимостью руко водствуются при нахождении минерализации по данным режимных наблюдений за электропроводнсстью, I

По окончании изме ренпй надз емную часть датчика закрывают предохрани1ельным колпаком 10, Датчик В почву устанавливают cl ппио>п>рно. При посзедующих периодах из.3еревпя воду в датчик не подают,,:3 тольк» ol H

5 !5 .рают до поступления из почвогрунта нового раствора влаги в порах почвы, Следует, отметить, что при первичном заполнении можно сразу заполнять датчик грунтовой водой, однако в этом случае в датчик грунтовая вода заходит лишь под .действием сил гравитационного стекания. В описанном варианте после искусственного наполнения водой датчика имеющая место капиллярная кайма над поверхностью воды в датчике "связывается" капиллярными силами с влагой грунта и после отбора воды грунтовая йода заходит в датчик уже под действием двух сил; силы гравитационного стекания и силы всасывающего давления, последняя является следствием нару; шенного динамического равновесия.

Следовательно, во втором случае сокращается времй, необходимое для первичного заполнения датчика грунтовой водой.

Описанный способ определения водно-солевого режима почвогрунтов обладает более достоверными показателями, так как они снимаются с естественной поровой влаги почвогрунта и облегченной технологией, так как нет нужды в подаче воды при каждом измерении.

Формула изобретения

Способ определения водно-солевог o режима почвогрунтов, включающий постепенное заполнение водой фильт36276 б рующего материала, в котором расположены электроды датчика электропроводности и температуры почвы, сопря5 женного почвогрунтом, измерение электропроводности и температуры фильтрующего материала в момент достижения динамического равновесия, определяемого по равенст10 ву сил капиллярного давления почвенной влаги и давления столба воды в датчике, и определение характеристик водно-солевого режима по указанным характеристикам фильтРующего материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности измерений, при первом, измерении электропроводности и температуры, после дос20 тижения динамического равновесия регистрируют уровень воды в датчике, затем ее полностью откачивают, выдерживают интервал времени до момента наполнения датчика почвенной влагой

25 до предыдущего уровня заполнения его водой и регистрируют электропроводность и температуру фильтрующего материала, а при последующем измерении фиксируют текущий уровень почвен О но-грунтовой влаги в датчике электропроводности и температуры непосредственно перед регистрацией температуры и электропроводности, после чего воду повторно откачивают, а наступ35лениединамическогоравновесияспре деляют в момент выравнивания электропроводности при повторном заполнении датчика почвенно-грунтовой влагой.

1536276 :7 Т

Составитель Г.Иараен

Техред H.Õîäàíè÷ Корректор JI,IIàòàé

Редактор К.Крупкина

Заказ 104

Тираж 481

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК1П СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производсгвенно-издательский комбинат Патент, г. Уж ород, ул. Гагарина, 1()1