Способ определения водно-солевого режима почвогрунтов

(51)5 С О И 19- ъа ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ с. Ьс эл обретение зяйству и относится к сельско может быть использо енин и мелиорации д солевого режима поч ано в почвзучения во рунтов. Целью изобретени роще- мереляе верности и жима почво ние и повышение до ний водно-солевого ун то ил не имеетвыбираетскорпуса 1труба 5,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Вильнюсская гидрогеологическая экспедиция(57) Изобретение относится к сельскму хозяйству и предназначено для мелиоративных исследований водно-солевого режима почвогрунтов на орошаемых массивах, Цель изобретения -улучшение и повышение достоверностиизмерений. Способ определения водно Способ включает операции введения датчика в почву, насьццения водой приэлектродной .зоны датчика и измере ния 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 присолевого режима почвогрунтов включает введение датчика в почву,насыщение водой приэлектродной зоны датчика и измерение электропроводностии температуры. После насыщения водойприэлектродной зоны и восстановлениядинамического равновесия в датчикеизмеряют уровень воды в нем, затемиз датчика отбирают воду до поступления в датчик из почвогрунта поровогораствора влаги и насыщения им приэлектродной зочы и после восстановления динамического равновесия в датчике измеряют температуру и электропроводность, по которым с помощьюзаранее определенных эмпирическихзависимостей определяют засоленностьпочвогрунтов. 1 ил. одной зоны, после восстановления динамического равновесия измеря- ы, ют электропроводность и температуру почвогрунта и определяют засоленность епоследнего по эмпирическим зависимостям.На чертеже изображен датчик, с помощью которого осуществляется описанный способ, СЬДатчик содержит сплошной,сверху открытый корпус 1, питающие электро. ды 2 и приемные электроды 3, терморезистор 4, Форма корпуса (емкости) 1 для упрощения изготовления датчи. ка ц индрическая, Форма электродовпринципиального значения ия произвольной. В центреустановлена вертикалин;.яв которой расположены я -он 1536276кэ 6 для отбора воды и токопроводяще выводы 1, соединяющие электроды2 и 3 и терморезистор 4 с измерительной аппаратурой (на чертеже непоказано), Труба 5 внизу перфорирована отверстиями 8, Пространствомежду трубой 5 и корпусом 1 заполнено фильтрующим материалом 9 (например, песком). Сверху труба 5 закрывается предохранительным колпаком1), Желонка 6 выполнена в виде стакан , на верхнем торце которого устан влен клапан, а в нижнем торце (дне)иеется отверстие. 15При опускании желонки в воду кпапфн приподнимается и впускает воцу,Псле наполнения водой желонка подимается, а клапан под действиемвса воды опускается и закрывает отв эрстие.Способ осуществляется следующиморразом,Датчик устанавливают в почву,сни -мют предохраните:ый колпак 10 и 25через трубу 5 подают воду, котораячерез отверстия 8 поступает в полость, заполненную щильтрующим материалом 9, и насыщает его водой. ВодупОдают до полногонасыщения приэлектродной зоны, После прекращения, пОдачи воды в результате воздействиясил капиллярного давления влаги почвогрунта на поверхность насыщенноговодой фильтруюшего материала 9 с од 35ной стороны и давления столба водыв вертикальной трубе 5 с другой вдатчике образуется динамическое равновесие, выраженное тем, что уровеньводы в трубе 5 занимает некотороеравновесное положение, С помощькжелонки 6 из датчика отбирают воду,О полном удалении воды из датчикаможно судить, например, исходя иземкостных свойств фильтрующего материала, его объема в корпусе датчикай количества отобранной воды. Например, при объемной пористости фильтрующего материала, равной и = 035,и объеме фильтрующего материала вкорпусе датчика 7 = 75000 см из дат 3чика необходимо удалить количествоводы, равное и Ч = 2625 см Э или2,625 л.При отборе воды из датчика. нару 55шается равновесие и из почвогрунтав датчик поступает поровый растворвлаги, который насыщает приэлектродную зону, В начальной стадии процесса насыщения одновременно с влагой в датчик поступает поровый воздух почвогрунта, приходящий в упругое состояние. По мере восстановления динамического равновесия поровыйвоздух удаляется из датчика и в заключительной стадии приэлектроднаязона достигает полного влагонасыщения, которое в датчике определяетсявыравниванием электропроводностей,т,е. наступает после восстановлениядинамического равновесия.0 восстановлении динамическогоравновесия можно судить также подостижению уровнем воды в трубе 5исходного состояния.Для измерения уровня воды используется желонка (по принципу электроуровнемера), которая подвеюена намерной ленте из электропроводящегоматериала и подключается при измерении к той же аппаратуре (на чертежене показана), которой измеряетсяэлектропроводность.После восстановления динамического равновесия с помощью питающих 2и приемных электродов 3, соединенных токопроводящим выводом 7 с измерительной аппаратурой (на чертеже непоказано), измеряют электропроводность заполненного почвенно-грунтовой влагой фильтрующего материала 9,а терморезистором 4 измеряют температуру и затем по эмпирической зависимости, используя величину электропроводности и температуры, находятзасоленность почвенно-грунтовой влаги, Эмпирическая зависимость минерализации от электропроводности определяется общепринятым лабораторнымМетодом, заключающимся в том, чтофильтрующий материал последовательнонасыщается водой. с различной величиной минерализации и параллельно измерительной аппаратурой снимаются показания электропроводности фильтрующего материала, Полученной таким образом эмпирической зависимостью руководствуются при нахождении минерализации по данным режимных наблюденийза электропроводпсстью,По окончании измерений надземную часть датчика закрывают предохранительным колпаком 10, Датчик в почву устанавливают стпшопрно. При пос -зедующих периодах измерения воду в датчик не подант, и тольк о б5 5 .рают до поступления из почвогрунта нового раствора влаги в порах почвы,Спедует,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 йодазаходит в датчик уже под действием двух сил; силы гравитационного стекания и силы всасывающего давления, последняя является следствием нару; щенного 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 изобретенияСпособ определения водно-солевого режима почвогрунтов, включающий постепенное заполнение водой фильт 36276брующего материала, в котором расположены электроды датчика электропроводности и температуры почвы, сопряженного почвогрунтом, измерениеэлектропроводности и температурыфильтрующего материала в моментдостижения динамического равновесия, определяемого по равенст ву сил капиллярного давления почвенной влаги и давления столбаводы в датчике, и определениехарактеристик водно-солевого режимапо указанным характеристикам фильтРующего материала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности измерений, при первом, измерении электропроводности и температуры, после дос тижения динамического равновесия регистрируют уровень воды в датчике,затем ее полностью откачивают, выдерживают интервал времени до моментанаполнения датчика почвенной влагой 25 до предыдущего уровня заполненияего водой и регистрируют электропроводность и температуру фильтрующегоматериала, а при последующем измерении фиксируют текущий уровень почвен 3 О но-грунтовой влаги в датчике электропроводности и температуры непосредственно перед регистрацией температуры и электропроводности, после чеговоду повторно откачивают, а наступ 35 ление динамического равновесия апределяют в момент выравнивания электропроводности при повторном заполнениидатчика почвенно-грунтовой влагой.1536276 Составитель Г.ПараТехред М.Ходанич Редакт Крупкина орректор Л,Патай аказ 104 Тираж 48 одписно изводсгвенно-и.здательский комбинат "Патент", г. Уж ород, ул, Гаг арина,НИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж, Рауш тениям и открытиям при ГК 1 П ССская наб., д, 4/5