Guelph滲透儀用戶手冊

1、Guelph滲透儀用戶手冊目錄一、簡介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、測量讀數(shù)56、深層測量5三、記錄表61、定水頭法（Mariotte原理）82、三維流數(shù)學(xué)模型83、*的選擇和C的計算9一、簡介2800K1是運用恒定水頭三維流原理進行田間飽和導(dǎo)水率快速測量的設(shè)備，用于正確評估土壤基模通量勢和土壤吸附能力。一般來說，全部測量過程可在0.52小時內(nèi)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、三條獨立的“腿”和拉緊鎖鏈2、保護管和低端空氣導(dǎo)管部件：3、蓄水管

2、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：6.0cm 測量范圍：10-410-7m/sec 水袋容積：11.36L蓄水管盛水量：3.18L標(biāo)準(zhǔn)井深：15cm75cm包裝尺寸：132×44×15cm二、田間操作流程1、選擇合適位置打孔：包含三個過程，首先，用取土鉆粗略打孔；其次，用成型土鉆精細磨平四周和底部；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，測量點的位置和數(shù)量能滿足研究需要。用Table1詳細描述測量點的土壤特性，以便確定選擇*，用于數(shù)據(jù)處理。2、

3、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、從保護管中取出低端空氣導(dǎo)管，有套筘一端朝蓄水部件，通過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管上，大頭一端朝上。4、用保護管包住空氣導(dǎo)管，插入蓄水部件基座。此為保護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：

4、因為連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潤滑一下設(shè)備的連接處，同時也起到了密封的作用。3、灌水：1、拿開堵塞，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，壓迫水進入蓄水管中，用戶也可以使用其他方法向內(nèi)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內(nèi)，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38cm，則可以去掉三角支架，直接使用襯套固定在土壤孔口上。5、測量讀數(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

5、住，抽氣孔堵上。2、設(shè)置5cm高的水頭（H1）： 緩慢的拔出空氣導(dǎo)管，直到水位指示器到達5cm處。3、確定合適的輸水通路： 如果沙土或則壤土中，凹槽向上，使用內(nèi)部和外部聯(lián)合供水通路，在黏土中，則凹槽向下，僅使用內(nèi)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以上的時間段內(nèi)讀數(shù)沒有明顯變化為止。5、設(shè)置10cm高的水頭（H2）： 緩慢的拔出空氣導(dǎo)管，直到水位指示器到達10cm處。6、記錄蓄水管中水位下降速率（R2）： 要求與第4步一致。7、計算：根據(jù)Ta

6、ble2紀(jì)錄實驗數(shù)據(jù)，三維流數(shù)學(xué)模型計算相關(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，然后將測量結(jié)果輸入就可直接計算出所需結(jié)果了。 6、深層測量理論上，儀器可以測量地表以下6m 深的土壤飽和導(dǎo)水率，當(dāng)然需要配備土鉆延長桿和延長空氣導(dǎo)管等附件，操作步驟與前面所述一致，唯一不同之處在于“限制水量的供應(yīng)”，詳見下一節(jié)所述?！跋拗扑抗?yīng)技術(shù)細節(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，保證內(nèi)部供水管全部充滿水。其次，打開抽氣口，連接上手動真空泵，產(chǎn)生一個0.2巴的負(fù)壓。最后，封住抽氣口。每延伸80cm的深度，可以考慮增加0.1巴的負(fù)壓。三、記錄表T

7、able1Table1注意：內(nèi)外水管的橫截面積在蓄水管底部的調(diào)節(jié)按鈕上有說明。四、原理1、定水頭法（Mariotte原理）：發(fā)泡點恒定水壓頭恒定水壓頭的高低始終于發(fā)泡點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形狀因子C來描述。一、單頭測量法Kfs = f(C, Q, H, a, *)m =f(C, Q, H, a, *)本式中： * 由操作者根據(jù)土壤類型設(shè)定，in cm-1，有四個值可供選擇； Q 單位時間內(nèi)水的流量，通過設(shè)備直接計算；H 衡定水頭到土層底部的距離，可調(diào)，in cm；a 井的半徑，in cm；C 三維滲透形狀因子，C=f (H/a, *) 。二、雙頭測量法Kfs =f(H1, H2, C1, C2, Q1, Q2, a)m =f(H1, H2, C1, C2, Q1, Q2, a)先根據(jù)土壤特性人為設(shè)定 *，計算出Kfs和m，再通過以下公式計算更精確