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应用TDR对土壤含水率及土壤冻结—融解深的计测 总被引：1，自引：0，他引：1
运用TDR（Time Domain Reflectometry)计测土壤含水量，80年代以来就受到了瞩目，到今天为止TDR方法在土壤盐分浓度，浸润面深度，冻结－融解面深度等许多领域得到广泛应用。为了确认在运用TDR方法进行土壤含水率测定时介电常数ε与含水率θ之间的关系曲线的滞后现象的有无，以及确认运用TDR方法计测土壤冻结－融解面深度的有效性，进行了一系列的实验。实验证明，在运用TDR方法进行土壤含水率测定时介电常数ε与含水率θ之间的标定曲线中没有出现滞后现象，运用TDR方法计测土壤冻结－融解面深度不论在室内实验还是在田间实验中都很有效，并取得了较高的精度。 相似文献
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为有效解决传统TDR系统在确定土壤湿润锋位置时带宽小、上升沿时间长、分层界面位置测量误差大等问题,本文在研究TDR阻抗测量的基础上,利用微波频域、时域变换理论提出了一种基于便携式矢量网络分析仪的土壤湿润峰测量方法。利用ADS仿真分析验证了TDR波形重新建模方法,证明了不同阻抗交界面检测的可靠性。通过油水交界面、2层不同含水率土壤干湿交界面、3层不同含水率土壤干湿交界面位置的测量,与传统TDR方法测得的结果进行对比,结果表明基于便携式矢量网络分析仪建立的微波阻抗反射信号转换模型在实际应用中具有很好的准确性,可为土壤分布式含水率的测定提供理论借鉴。 相似文献
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测试土壤含水率和电导率的时域反射仪系 总被引：3，自引：2，他引：1
研究了用于土壤参数测试的时域反射仪(TDR)系统原理与电路实现方法.根据系统设计要求设计出时域反射仪样机,该样机脉冲发生电路产生140 ps上升沿的时域脉冲,接收电路等效采样精度为8.69 ps,并设计了时域反射仪系统控制程序,给出了程序的系统控制和数据处理流程图.利用研制的TDR样机对两种土壤样本的相对介电常数进行了测试,反演了土壤样品的体积含水率,同时利用采集波形反演计算出不同湿度土壤样品的体积含水率和体积电导率,反演体积含水率与称量法测的结果接近,测试误差均小于4%. 相似文献
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为了研究土壤冻结过程中土壤液态含水率和土壤质地对电导率变化特征的影响,采用TDR对恒温冻结过程中3种质地(沙土、沙壤土、黏土)土壤在3种初始土壤含水率(10%、15%、20%)条件下的土壤液态含水率和电导率进行了监测。结果表明:在恒温冻结过程中,土壤液态含水率随冻结时间的增加而减小;土壤电导率随液态含水率的降低而减小,初始土壤含水率越高,电导率降低值越大,S20、R20和N20降低值分别为2.11、2.50和2.47 dS/m;土壤黏粒含量越多,土壤电导率越高。冻结过程中土壤电导率与土壤液态含水率较好地符合对数函数关系,沙壤土拟合效果较好,R~2均大于0.945。研究结果可为我国季节性冻土区农业生产和土壤盐渍化防治提供参考。 相似文献
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TDR在土壤盐分测试中的试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
提供了用TDR土壤水分测试仪在测试土壤含水率的同时可测到土壤含盐总量的方法。以黄河上游宁夏惠农县典型的黄河淤积平原的主要质地土壤为基础。利用德国产TRIME-T3管式TDR土壤水分测量系统在测试田间土壤含水率时表示出的VOL和LEVEL值．经过与电导法测定的土壤含盐总量的拟合，得出它们与土壤含盐总量的函数关系。通过统计原理对该方程的检验．表明了方程的显著性和可用性。 相似文献
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《灌溉排水学报》2019,(12)
【目的】阐明新疆干旱区冻融土壤的水热耦合关系,建立在冻结融化过程中土壤水热耦合模型。【方法】以土壤水动力学、冻土物理学和统计学为理论基础,利用土壤水分与温度测量系统对不同土层深度土壤的温度和湿度进行测量,比较土壤含水率和温度随时间与深度的变化情况,研究了新疆典型干旱区细土平原区与沙漠交错带的冻融土壤水热迁移规律,分析不同土层深度土壤在冻结期、融化期的水热变化特征。【结果】土壤冻结融化过程中,各层土壤的液态含水率、温度均与环境温度的变化趋势基本一致,但随着土层深度增加,土壤温度和含水率的变化趋势均在逐渐减弱;深层土壤的液态含水率在冻结融化过程中基本不随环境温度升降发生变化,浅层5、20 cm土层的温度和含水率之间具有耦合效应。【结论】季节性冻土的水分和温度之间具有耦合效应。 相似文献
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为确定土壤含水率、土壤孔隙度与土壤固有频率的关系,采用自制的土壤压实机械进行土壤试样制作,运用试验模态分析法,进行不同含水率和孔隙度下土壤固有频率的测定。获得了不同孔隙度下土壤固有频率和土壤含水率的关系曲线以及不同含水率下土壤固有频率和土壤孔隙度的关系曲线。分析结果表明:土壤试样含水率为3%~15%时,当土壤孔隙度一定,土壤试样固有频率除含水率为3%时呈线性增长,其余含水率均为先增大至含水率为9%左右后开始降低;土壤试样孔隙度为40%~48%时,当土壤含水率一定,土壤的固有频率随着土壤孔隙度的升高而增大。试验结果可为研究不同农机具作业后土壤—车辆振动系统的传递提供依据。 相似文献
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枯落物含水率测定在森林水文学、碳循环、林火蔓延以及火险等级评估等研究中具有重要作用。本文提出了一种基于驻波率(SWR)原理的森林枯落物含水率测量方法,所设计的SWR水分传感器具有复用双环式探头结构,可分时测量枯落物或土壤的含水率和电导率。实验结果表明,传感器输出电压与半分解、全分解枯落物和土壤含水率呈现良好的线性关系。与商品化TDR水分传感器相比,SWR传感器测量枯落物和土壤含水率的平均绝对误差较小,且在厚度小于10 cm的枯落物含水率测量以及测量成本方面具有明显优势。在对枯落物含水率进行长期原位测定时,SWR传感器可通过测量电导率判断半分解的枯落物是否随时间推移而完全分解,以便及时调整传感器水分测量的标定曲线,最大程度降低因枯落物成分改变对传感器测量精度造成的影响,为准确测量森林地表枯落物含水率奠定基础。 相似文献
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土壤含盐量对TDR含水率测试结果的影响及校正方法 总被引：3，自引：1，他引：2
利用多种TDR仪器测试不同盐分质量浓度条件下的含水率,与烘干法测得的结果进行比较,探讨了土壤盐分对各种TDR仪器的测量精度的影响。针对TDR100仪器,采用多种探头,分析不同长度、不同间距的探针对测试结果的影响。结果表明,所选5种仪器测试结果均受盐分影响,随盐分质量浓度的增加,测得的含水率值增大或是无法得出合理数值。TDR100所用探头,其探针越长、间距越宽受盐分影响越大。在含盐率较低的土体中,各仪器测试结果与烘干法测量结果变化趋势基本一致,可采用线性函数进行标定,R2均在0.94以上。试验结果可为野外试验的选点、测试和含水率校正提供参考。 相似文献
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扬州地区TDR法田间测定不同土壤含水量的标定 总被引：1，自引：0，他引：1
使用美国Spectrum TDR 100便携式水分测定仪,在扬州地区不同土壤,找出TDR法和烘干法测定土壤含水量之间的关系。通过试验证明,容重在1.3 g/cm3处TDR测定值接近真实值,容重越小或越大,其偏差就越大。粘粒含量为0~200 g/kg,砂粒含量在300~500 g/kg范围内,TDR测定值接近于烘干法。利用TDR测定土壤水分,砂土和壤土可以不用调整,而粘壤土和粘土要进行系数换算,粘壤土的测定结果要除以1.18,粘土的测定结果要除以1.44。 相似文献
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通过对灌区田间原状土样进行室内测试 ,并对测得的土壤水分特性值进行经典统计分析 ,得出土壤水分参数的统计特征值 ,这些参数近似为正态分布和对数正态分布 ,并对土壤水分参数进行地质统计学分析 ,绘出各参数值的半方差图和等值线图。根据研究分析结果 ,确定采用田间土壤饱和含水量和田间持水量作为评价分析参数。在灌溉决策系统中 ,根据半方差图确定观测点间距 ,从评价参数等值线图确定观测点在田间的位置。该研究方法对灌溉决策使用中子水分仪 (或 TDR)确定田间观测点的间距和位置有理论上的指导意义 相似文献
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《Agricultural Water Management》2003,59(3):205-216
The adequate estimation of water content distribution in wetted volume is fundamental in determining the number of drippers per plant and their location below the plant canopy in drip irrigation. Measurements of water content distribution are usually made by opening trenches, which is a time-consuming method and sometimes imprecise. Recent scientific developments have created the possibility of monitoring the soil moisture content using electronic sensors. The objective of this research was to develop and test two multi-wire time domain reflectometry (TDR) probes with electrical impedance discontinuities (referred to as the multi-wire probe) for sensing soil profile water content distribution. The experiment was divided in two parts. In part one, the laboratory performance of two multi-wire probe designs was studied and their reliability to monitor the water content variation in a porous media profile was evaluated. The second part was conducted in a 250 l bucket and the soil water content distribution, for an application depth of 15 mm, was evaluated by monitoring over 6 days at discharge rates of 2 and 4 l h−1. The results demonstrated the viability of using multi-wire probes to estimate soil water content distribution with different probe designs and to consistently obtain water content measurement in water dynamic processes. The following conclusion may drawn from the main results: (1) The measured characteristic impedance of the multi-wire probe for different designs was not the same as that geometrically calculated. This was due to the non-ideal probe geometry which provoked signal loss, thus, hindering peak impedance interpretation, mainly for probe 1 design. (2) The use of multi-wire probes in the TDR equipment showed a speedy determination of soil profile water content distribution using a single measurement. 相似文献