農(nóng)田墑情監(jiān)測技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1、四川大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程名稱 現(xiàn)代水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù) 報(bào)告系別 熱能與動(dòng)力工程 班號(hào) 10306031 姓名 學(xué)號(hào) 實(shí)驗(yàn)日期 2013 年 11 月 15 日16:0016:30 教師評(píng)定 實(shí)驗(yàn)名稱：農(nóng)田墑情監(jiān)測技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解測定土壤墑情的意義；2、掌握取土烘干法、TDR法的具體做法；3、比較取土烘干法、TDR法測定精度；4、通過實(shí)驗(yàn)測定和計(jì)算明確土壤蓄水的數(shù)量，了解土壤水庫的概念。主要實(shí)驗(yàn)儀器（包括名稱、型號(hào)、規(guī)格）：1、TDR儀；2、天平；3、刻度尺；4、烘箱。實(shí)驗(yàn)原理：1、 土壤含水量測定取土烘干法：通過用土鉆取樣、用天平稱重、用烘箱烘干土樣，來計(jì)算土壤含水量的方法。其優(yōu)點(diǎn)是簡單、直觀、準(zhǔn)

2、確，作為檢驗(yàn)其他方法的手段，在國內(nèi)廣泛使用。計(jì)算公式：式中：為土壤重量含水量（%）；為濕土重（克）；為干土重（克）。TDR法：20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種測定土壤含水量的方法，也稱時(shí)域反射儀法。 TDR儀是目前國際上最先進(jìn)的測定土壤水分的儀器。 用TDR儀測定土壤含水量的方法：用鉛筆粗細(xì)的兩根探針插入土壤，由于水分對(duì)土壤介電常數(shù)的敏感性很強(qiáng)，可通過測量土壤介電常數(shù)來推測土壤含水量。 土壤介電常數(shù)計(jì)算公式： 式中：為土壤介電常數(shù)；為光速（）；為電磁波反射回來的時(shí)間；為探針長度。 Topp等人于1980年用TDR測定了探針傳播時(shí)間，得出該傳播時(shí)間在大部分土壤中與土壤含水量成比例。即 () 式中

3、：為土壤介電常數(shù)；為土壤體積含水量（%）。 TDR儀測到的含水量為探針平面周圍45cm薄層的含水量。 TDR儀探針可以在土壤剖面中垂直放置、水平放置、傾斜放置，各種放置形式給出的含水量為沿探針高度的平均含水量。2、 土壤含水量單位換算土壤體積含水量=土壤重量含水量容重實(shí)驗(yàn)土槽中土的容重3、 土槽土體水量計(jì)算實(shí)驗(yàn)土槽為一梯型，如圖所示，按實(shí)驗(yàn)測定尺寸計(jì)算其體積。土體水量計(jì)算公式：土槽土體中水量=土壤體積含水量土體積土體積計(jì)算公式：實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)： 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 認(rèn)真閱讀現(xiàn)代水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；2、 在實(shí)驗(yàn)員指導(dǎo)下，每人領(lǐng)取一個(gè)編有號(hào)碼的鋁盒，并放到天平上稱重，記下盒號(hào)、盒重；3、

4、用土鉆取適量土樣放入鋁盒中，用天平稱重，記下鋁盒與濕土總重；4、 將裝有土樣的鋁盒放入指定的盤內(nèi)，由實(shí)驗(yàn)員將鋁盒放入烘箱烘干土樣，由于烘干時(shí)間較長，故此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要與實(shí)驗(yàn)員另約時(shí)間來記錄；5、 TDR儀讀數(shù)由實(shí)驗(yàn)員測量，學(xué)生做好記錄；6、 組長測量土槽各部分尺寸，包括土槽長、寬、上游高和下游高，并計(jì)算出土槽體積；7、 將測得的土槽體積報(bào)給指導(dǎo)老師，若符合要求，則可以在整理好實(shí)驗(yàn)室后并安靜地離開；若不符合要求，則重測，直到符合為止。注意事項(xiàng)：1、 認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)須知，儀器應(yīng)輕拿輕放，遵守實(shí)驗(yàn)秩序；2、 實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)聽從實(shí)驗(yàn)員安排；3、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)在打掃好實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生后再離開。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：1、

5、 TDR儀讀數(shù)：土壤體積含水量=30.09%；2、 取土烘干法稱重盒號(hào)盒重（g）盒+濕土重（g）盒+干土重（g）重量含水量（g）備注60-A21.975.866.39.53、 測定土體尺寸長（cm）寬（cm）上游高（cm）下游高（cm）569482054數(shù)據(jù)處理：1、 取土烘干法計(jì)算土壤水含量： 土壤重量含水量； 土壤體積含水量.2、 TDR儀與取土烘干法對(duì)比：TDR儀測得的土壤體積含水量；取土烘干法測得的土壤體積水含量；以TDR儀測得值為基準(zhǔn)，則二者的絕對(duì)誤差, 相對(duì)誤差3、 計(jì)算土體水量： TDR儀測得土槽土體中水量：=取土烘干法測得土槽土體中水量：=思考題：1、土壤墑情的意義是什么？答：

6、通過對(duì)土壤墑情的監(jiān)測，可以為政府部門準(zhǔn)確地引導(dǎo)和組織農(nóng)民，進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生產(chǎn)布局的宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)；可以為抗旱減災(zāi)，安全生產(chǎn)，科學(xué)種田提供科學(xué)依據(jù)；可以為農(nóng)業(yè)技術(shù)的水資源利用成效評(píng)價(jià)提供依據(jù)。2、簡述測定土壤墑情的方法及其原理？答：測定土壤墑情的方法有取土烘干法、中子儀法、射線法、TDR儀法、張力計(jì)法和遙感監(jiān)測法等方法。其中取土烘干法的測量原理是在105左右烘干土壤，計(jì)算水分含量直接測定土壤含水量；中子儀法的測量原理是通過記錄快中子遇到與其質(zhì)量相近的氫原子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量來計(jì)算土壤含水量；射線法的測量原理是射線在穿透土壤時(shí)，能量衰減程度與土壤含水量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；TDR儀法的測量原理是電磁波在土壤介質(zhì)中的傳播速度與土壤的介電常數(shù)呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；張力計(jì)法的測量原理是負(fù)壓管的負(fù)壓與土壤吸力呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；遙感監(jiān)測法的測量原理是不同含水量的土壤反向的電磁波強(qiáng)度不同。3、土壤水庫的概念是什么？ 答：這是人們仿照地面水庫而提出的一個(gè)新概念，它以土壤為蓄水庫容，像地面水庫那樣蓄存一定的水量供人類利用。土壤像河槽、湖盆、水庫和地下含水層一樣，對(duì)水分具有調(diào)節(jié)作用，一般可將包氣帶土層看作一個(gè)“土壤水庫”，其總庫容由有效庫容、重力庫容和死庫容組成。死庫容是指植物生長期時(shí)，土壤對(duì)植物的供水達(dá)到凋萎點(diǎn)時(shí)的包氣帶土層所含水量及其分布空間；有效庫容是指土壤水資源