本文是学习GB-T 33705-2017 土壤水分观测 频域反射法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了采用频域反射法观测土壤水分的观测项目、选址要求、仪器要求、观测步骤。
本标准适用于频域反射法土壤水分自动观测站的建设、运行和维护。
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件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 18185 水文仪器可靠性技术要求
QX 4—2015 气象台(站)防雷技术规范
SL 364—2006 土壤墒情监测规范
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
频域反射法 frequency domain reflection
根据土壤中的水和其他电介质介电常数之间的差异的原理并采用频域反射测试技术测量土壤含水
量的方法。
[GB/T 28418—2012,定义3.2]
3.2
土 壤 水 分 soil moisture
田间土壤含水量及其对应的作物水分状态。
[SL364—2006, 定义2.0.1]
3.3
土壤体积含水量 soil moisture content by volume
土壤中水的体积与其总体积的比值,通常以百分数形式表示。
[SL 364—2006,定义2.0.7]
3.4
土壤重量含水量 gravity moisture of soil
土壤中水的重量与干土重量的比值,通常以百分数形式表示。
[SL 364—2006,定义2.0.6]
3.5
土壤相对湿度 relative moisture of soil
重量含水量占田间持水量的比值,通常以百分数形式表示。
[SL 364—2006,定义2.0.9]
GB/T 33705—2017
3.6
土壤容重 soil bulk density
单位体积原状土烘干后的重量。
注:通常以克每立方厘米(g/cm³)表示。
3.7
土壤水分总贮存量 total storage of soil
moisture
一定深度(厚度)土层的土壤总含水量。
注:以水层深度毫米(mm) 表示,取整数记载。
根据传感器发出的电磁波在不同介电系数物质中的频率变化,测量土壤含水量的方法。
仪器直接测量的为土壤体积含水量,导出量为土壤重量含水量、土壤相对湿度和土壤有效水分贮
存量。
应符合以下要求:
——能代表本地区的主要土壤类型和自然环境下土壤水分变化特征的地势平坦地块,山丘地区应
避免选取沟底、山顶、斜坡和积水洼地等地块;
——距离建筑物、道路、水塘等在20 m 以上,远离河流、水库等大型水体;
——作物观测地段,种植面积一般不小于0.1 hm²;
— 固定观测地段,面积一般不小于10 m×10m;
仪器安装位置必须为自然下垫面,非回填土;
——观测地段不得随意改变,以保持土壤水分观测资料的一致性和连续性。
主要内容有:
——观测地段所属行政区划,经纬度和海拔高度;
— 观测地段地形及地势、地貌;
——观测地段类型、种植作物名称;
— 土壤质地、酸碱度;
——灌溉条件、水源、地下水位深度;
— 土壤水文、物理特性测定值。
见附录 A。
GB/T 33705—2017
仪器在正式使用前应根据土壤质地、酸碱度和站址环境等要素进行校准。
与场地内其他仪器应互不影响,便于操作并符合以下要求:
——按照仪器使用说明书要求,在规定的位置安装设备;
数据采集箱在北边,传感器在南边;
——传感器安装层数和深度应符合观测要求;
——传感器和数据采集器应采用专用电缆连接,电缆不应架空敷设,可穿入电缆管内埋入电缆沟或
安置在电缆井内;
—将仪器置于围栏内并给出明显标识,避免遭受破坏;
— 仪器距观测场边缘护栏应不小于1 m。
应符合 QX 4—2015 的相关要求。
采用北京时,以20时为日界。
包括以下内容:
——定期巡视观测场和仪器设备,对仪器外观和安装环境进行检查;
—
每年至少维护一次,宜在冬季或春季进行,内容包括:对传感器、采集器和整机进行现场检查,
清洁维护;检查电源、线缆、地线、通信网络等连接状态;监视设备工作状况和日志文件的保存
情况等;
——每年春季检查防雷设施,对接地电阻进行复测;
——
当土壤体积含水量测量结果小于0或大于或等于60%时,应对通信线路和设备运行情况进行
检查;
——仪器应定期检定,周期为2年。
设置站点参数,包括区站号、纬度、经度、海拔高度和观测地段标示及土壤水分常数,包括土壤容重、
田间持水量和凋萎湿度。
按照 SL 364—2006 中4.3的要求和方法进行。
观测仪实时自动采集土壤水分数据,每隔1 min
读取一次测量结果,每10个测量数据的算数平均
作为该10 min 的观测值,每6个10 min
观测值的算数平均作为该小时观测平均值。
GB/T 33705—2017
以测量的土壤水分体积含水量为基础,根据预先输入的被测土壤参数,按照相关公式计算土壤重量
含水量、土壤相对湿度和土壤水分有效贮存量,导出量,按照附录 B
提供的公式计算。
推荐存储整点的观测数据,储存的总时间由业务需要和计算机容量确定。
GB/T 33705—2017
(规范性附录)
仪器性能指标
土壤水分观测仪性能指标要求如表 A.1 所示。
表 A.1 土壤水分观测仪性能指标要求
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GB/T 33705—2017
(规范性附录)
土壤含水量相关要素计算公式
B.1 土壤重量含水量
由仪器的直接测量结果导出,用土壤体积含水量与土壤容重的比值表示,用式(B.1)
计 算 :
style="width:0.86675in;height:0.63998in" /> … … … … … … … … … …(B. 1)
w— 土壤重量含水量,%;
Q 土壤体积含水量,%;
p 地段实测土壤容重,单位为克每立方厘米(g/cm³)。
B.2 土壤相对湿度
由仪器的直接测量结果导出,用重量含水量占田间持水量的百分比表示,用式(B.2)
计 算 :
style="width:1.90656in;height:0.59994in" /> …………… ………… (B.2)
R — 土壤相对湿度,%,取整数记载;
f.—— 田间持水量(用重量含水量表示),%。
B.3 土壤水分贮存量
土壤水分贮存量指一定深度(厚度)的土壤中总的含水量,以水层深度 mm
表示用式(B.3) 计 算 :
v=p×h×w×10 …………… ………… (B.3)
v— 土壤水分总贮存量,单位为毫米(mm), 取整数;
p- 地段实测土壤容重,单位为克每立方厘米(g/cm³);
h — 土层厚度,单位为厘米(cm);
w 土壤重量含水量,%。
B.4 土壤有效水分贮存量
土壤有效水分贮存量是指土壤中含有的大于凋萎湿度的水分贮存量,用式(B.4)
计 算 :
u=p×h×(w w)×10 … … … … … … … … … …(B.4)
u — 有效水分贮存量,单位为毫米(mm);
p - 地段实测土壤容重,单位为克每立方厘米(g/cm³);
h — 土层厚度,单位为厘米(cm);
w — 土壤重量含水量,%;
wx— 凋萎湿度(用重量含水量表示)。
style="width:3.09994in" />GB/T 33705—2017
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