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(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021)

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)在測(cè)定土壤水勢(shì)中的應(yīng)用研究

張志飛，胡現(xiàn)振，郭強(qiáng)，張輝軍

(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021)

負(fù)壓計(jì)是測(cè)定土壤水基質(zhì)勢(shì)的儀器，安裝及操作簡(jiǎn)便。DIS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)作為負(fù)壓計(jì)的一種，具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在作物生長(zhǎng)、陸地水文循環(huán)、土壤水分運(yùn)移等研究領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理的研究，進(jìn)一步推求負(fù)壓計(jì)的起算零點(diǎn)和量程，并給出驗(yàn)證負(fù)壓計(jì)可靠性的方法。對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中淺層負(fù)壓計(jì)水銀柱隨氣溫升高而下降及注水時(shí)拔出鋁鉚釘集氣瓶冒水問(wèn)題進(jìn)行了探討。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)果表明DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)應(yīng)用效果比較理想。

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)；土壤水勢(shì)；起算零點(diǎn)；量程；可靠性；應(yīng)用效果

負(fù)壓計(jì)(又稱張力計(jì))是測(cè)定土壤水基質(zhì)勢(shì)的儀器，也是土壤水研究中唯一能觀測(cè)能量的一種儀器[1]。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、安裝及操作簡(jiǎn)便，適宜在田間使用，目前，負(fù)壓計(jì)已成為測(cè)定土壤水基質(zhì)勢(shì)的常規(guī)儀器[2]。國(guó)內(nèi)外常用的負(fù)壓計(jì)有不同種類，從壓力傳導(dǎo)方式上可分為水傳與氣傳兩種，在壓力測(cè)定上有表頭式、水銀式、水柱式、壓力傳感器式等等，每一種負(fù)壓計(jì)又可分為若干種[1,3,4]。DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)是負(fù)壓計(jì)的一種類型，屬水銀式負(fù)壓計(jì),由中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所于2006年研制[5]。DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)除具有負(fù)壓計(jì)的一般特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于作物生長(zhǎng)、陸地水文循環(huán)、土壤水分運(yùn)移等研究領(lǐng)域[6,7,8]。

然而，目前尚未見(jiàn)關(guān)于DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)的深入研究成果。試驗(yàn)過(guò)程中，DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)是否處于正常狀態(tài)，影響著測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至決定著試驗(yàn)的成敗。所以，清晰了解負(fù)壓計(jì)的結(jié)構(gòu)、原理、特征及在使用過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，及時(shí)判斷和掌握儀器的運(yùn)行狀況，確保負(fù)壓計(jì)始終正常運(yùn)行，對(duì)試驗(yàn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

1 DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)結(jié)構(gòu)及原理

1.1 結(jié)構(gòu)及原理

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)主要由多孔陶土管，集氣室和水銀壓力計(jì)聯(lián)接而成[5](圖1)。多孔陶土管是儀器的感應(yīng)部件，它是由具有均勻微細(xì)孔隙的陶土材料制成的。當(dāng)陶土管充滿水后，管壁便形成張力相當(dāng)大的水膜，在一定的壓差范圍內(nèi)，水分和溶質(zhì)可以通過(guò)管壁，而氣體則不能通過(guò)，即所謂透水不透氣[4,9]。把陶土管埋入土壤后，其內(nèi)的自由水便通過(guò)陶土管的孔隙與土壤水連接，產(chǎn)生水力上的聯(lián)系。當(dāng)陶土管內(nèi)的水勢(shì)與土壤水的水勢(shì)不相等時(shí)，水便由水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流動(dòng)，直至兩個(gè)系統(tǒng)的水勢(shì)平衡為止。平衡后水銀壓力計(jì)顯示的讀數(shù)值，經(jīng)過(guò)換算就可得到當(dāng)時(shí)陶土管所在位置土壤水的基質(zhì)勢(shì)。

與陶土管相連接的是加水管和導(dǎo)壓軟管，加水管深入到陶土管內(nèi)腔的最底部，導(dǎo)壓軟管處于內(nèi)腔頂部，這樣在注水排氣時(shí)便很容易將陶土管內(nèi)的氣體排出。導(dǎo)壓軟管的另一端連接集氣瓶底部的一個(gè)接口。集氣瓶安裝在負(fù)壓計(jì)的最高位置，可使陶土管與導(dǎo)壓管內(nèi)產(chǎn)生的氣體自動(dòng)升至集氣瓶?jī)?nèi)，即通過(guò)導(dǎo)壓軟管實(shí)現(xiàn)陶土管向集氣瓶的負(fù)壓傳遞。集氣瓶底部的另一個(gè)接口與水銀測(cè)壓管相連，水銀測(cè)壓管底端位于水銀槽的水銀內(nèi)。集氣瓶?jī)?nèi)的負(fù)壓將會(huì)引起水銀柱的上升。在注水完成后，用鋁鉚釘和橡皮塞分別將加水管口和集氣瓶口進(jìn)行封堵，整個(gè)負(fù)壓計(jì)便成為一個(gè)封閉系統(tǒng)，陶土管產(chǎn)生的負(fù)壓值將會(huì)完全反映在水銀柱的高度上，由水銀柱高度值便可求出陶土管所處位置的土壤水基質(zhì)勢(shì)1。

水銀柱高度表示的是由負(fù)壓計(jì)系統(tǒng)本身高差引起的高度和土壤基質(zhì)吸力引起高度的和值，土壤水基質(zhì)勢(shì)需要通過(guò)計(jì)算才能得到，計(jì)算公式為：

φ=12.6(h+Δh)-H(cmH2O)

換算成壓力標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量：

φ=[12.6(h+Δh)-H]/10.2(kPa)

其中，Φ為土壤基質(zhì)勢(shì)，即負(fù)壓值(kPa)；h為水銀柱上升的高度(cm)；H為陶土管中間與水銀槽中水銀面之間的距離；△h為水銀柱上升后，水銀槽中的水銀面下降的高度(cm)；當(dāng)水銀的面積較大時(shí)△h很小，可取△h=0。

1.2 DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)的特點(diǎn)

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)具有以下特點(diǎn)：陶土管埋設(shè)時(shí)不破壞土壤結(jié)構(gòu)；測(cè)量采用水銀壓力計(jì)，具有較高精度；設(shè)有加水管和集氣瓶，容易除氣，可一次更換陶土管里的水；導(dǎo)壓管采用軟管，軟管埋設(shè)可遠(yuǎn)離測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，避免了水沿硬管壁快速入滲和人為破壞測(cè)點(diǎn)環(huán)境的影響；陶土管長(zhǎng)期埋在土壤里內(nèi)壁如有污垢，不需要挖出即可清洗；測(cè)試過(guò)程不受任何土質(zhì)影響，只要水勢(shì)一樣，作物生長(zhǎng)狀態(tài)就一樣；整個(gè)土壤剖面上負(fù)壓計(jì)的讀數(shù)在同一觀測(cè)板上實(shí)現(xiàn),可以很清楚的看到整個(gè)土壤剖面基質(zhì)勢(shì)的變化趨勢(shì)；制作簡(jiǎn)單，操作也簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，測(cè)讀方便，可定點(diǎn)定位連續(xù)測(cè)定。

圖1 DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)結(jié)構(gòu)圖

2 起算零點(diǎn)的計(jì)算確定

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)的觀測(cè)板安裝在地面以上，多孔陶土管埋設(shè)在地面以下。由于水銀槽中水銀液面與陶土管之間存在高度差，即使在土壤水基質(zhì)勢(shì)為零時(shí)，在壓力差的作用下水銀測(cè)壓管中水銀柱亦會(huì)上升一定的高度，此高度值所在的位置即為起算零點(diǎn)。當(dāng)水銀柱高度低于起算零點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明負(fù)壓計(jì)系統(tǒng)尚未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)水銀柱高度高于起算零點(diǎn)時(shí)，超出起算零點(diǎn)的部分則是由土壤基質(zhì)吸力引起的，此值表征了土壤基質(zhì)勢(shì)的大小。起算零點(diǎn)的計(jì)算有兩種方法：負(fù)壓力平衡法和壓強(qiáng)平衡法。

2.1 負(fù)壓力平衡法

負(fù)壓力平衡計(jì)算公式為：

ρw(H+h)=ρH(a+Δa)

(1)

式中：H為土壤水分壓力(cm)；h(=a+△a+b)為多孔陶土管的中部到水銀柱的高度(cm),其中，a為從零點(diǎn)到水銀柱的高度(cm)，△a為由于水銀上升造成水銀槽中水銀下降的部分(cm)，b為從零點(diǎn)到多孔陶土管的中部的高度(cm)；ρω為水的比重(1)；ρH為水銀的比重(13.6)，各值如圖2所示。

圖2 負(fù)壓力平衡法計(jì)算示意圖

因?yàn)樗y槽直徑比管徑大得多，可設(shè)△a=0，則h=a+b，式(1)可寫(xiě)成

ρw(H+a+b)=ρHa

(2)

取ρω=1，ρH=13.6則

H=(ρH-ρw)a-b=(13.6-1)a-b

(3)

所以

H=12.6a+b

(4)

取土壤水分壓力為零(H=0)，則可求得起算零點(diǎn)值。從(4)可知：

a0=b/12.6

(5)

2.2 壓強(qiáng)平衡法

利用壓強(qiáng)平衡計(jì)算起算零點(diǎn)時(shí)，假定多孔陶土管處土壤基質(zhì)勢(shì)為零，即不受到土壤基質(zhì)勢(shì)的作用，僅考慮由負(fù)壓計(jì)系統(tǒng)本身的壓強(qiáng)差所引起的水銀柱高度。在有些地區(qū)，地下水位埋深較淺，在試驗(yàn)期間，多孔陶土管很可能會(huì)處于地下水位以下，因此，分為地下水位處于陶土管以下和地下水位處于陶土管以上兩種情況分別進(jìn)行計(jì)算。

1)地下水位處于陶土管以下圖3 (a)

多孔陶土管一側(cè)由壓強(qiáng)平衡得：

P′+ρwg(a+h+H)=P0

(6)

水銀槽一側(cè)由壓強(qiáng)平衡得：

P′+ρwga+ρHgh=P0

(7)

聯(lián)立式(6)、(7)，并化簡(jiǎn)得起算零點(diǎn)計(jì)算公式：

h=H/12.6

(8)

式中：P＇為集氣瓶中空氣壓強(qiáng)；P0為大氣壓強(qiáng)；ρω為水的密度；ρH為水銀密度；g為重力加速度；a為水銀柱頂端至集氣瓶中水面的高度；h為水銀柱上升高度；H為多孔陶土管中間至水銀槽中水銀面的高度。

2)地下水位處于陶土管以上圖3 (b)

由示意圖可知，當(dāng)陶土管位于地下水位以下時(shí)，陶土管一側(cè)的壓強(qiáng)平衡式為:

P′+ρwg(a+h+H)=P0+ρwgx

(9)

水銀槽一側(cè)由壓強(qiáng)平衡得：

P′+ρwga+ρHgh=P0

(10)

聯(lián)立式(9)、(10)，并化簡(jiǎn)得起算零點(diǎn)計(jì)算公式：

h=(H-x)/12.6

(11)

式中：x為地下水面至多孔陶土管中間的距離，其余符號(hào)的含義同1)。

圖3 壓強(qiáng)平衡法計(jì)算示意圖

3 負(fù)壓計(jì)量程

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)的量測(cè)系統(tǒng)為直管水銀壓力計(jì)[5],土壤基質(zhì)勢(shì)的大小通過(guò)水銀柱上升高度顯示。而水銀柱能夠上升的最大高度由當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簺Q定，不同地區(qū)、不同海拔高度、不同溫度條件下的大氣壓強(qiáng)大小不一，所以不同地區(qū)的負(fù)壓計(jì)量程有所不同。大氣壓強(qiáng)大越大，所支持的水銀柱上升高度越高，則負(fù)壓計(jì)的量程越大。反之，量程越小。此外，直管水銀壓力計(jì)的量程還受陶土管埋置深度的影響。由于水銀槽中水銀面與陶土管之間存在一定的高差，此高度差亦會(huì)引起水銀柱的上升一定高度，即負(fù)壓計(jì)起算零點(diǎn)。起算零點(diǎn)越高，則負(fù)壓計(jì)能夠量測(cè)的范圍越小。因此起算零點(diǎn)以上至當(dāng)?shù)卮髿鈮耗軌蛑С值乃y柱高度區(qū)間即為負(fù)壓計(jì)的量程。

R=H0-a0

式中：R為負(fù)壓計(jì)量程(cm)；H0為當(dāng)?shù)卮髿鈮核苤С值乃y柱高度(cm)；a0為起算零點(diǎn)(cm)。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為值為101.325 kPa，由DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)所量測(cè)土壤基質(zhì)勢(shì)的絕對(duì)值最大值一般均小于此值。

圖4 埋深160cm負(fù)壓計(jì)起算零點(diǎn)理論值與觀測(cè)值對(duì)比圖

圖5 埋深180 cm負(fù)壓計(jì)起算零點(diǎn)理論值與觀測(cè)值對(duì)比圖

4 負(fù)壓計(jì)可靠性驗(yàn)證

負(fù)壓計(jì)的關(guān)鍵部件是多孔陶土管，它的性能和質(zhì)量決定著由負(fù)壓計(jì)測(cè)定的土壤水勢(shì)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響著研究成果的水平。因此，在試驗(yàn)時(shí)很有必要對(duì)所使用的負(fù)壓計(jì)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，以確保所測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。上面已經(jīng)討論了起算零點(diǎn)的確定，那么就可以通過(guò)起算零點(diǎn)觀測(cè)值與理論值的比較，驗(yàn)證負(fù)壓計(jì)的可靠性。多孔陶土管在非飽和土壤和空氣中均會(huì)受到表面張力作用而使得測(cè)量值高于起算零點(diǎn)，利用起算零點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證需要消除這種作用，使水銀柱理論觀測(cè)值等于起算零點(diǎn)。由于飽和土壤的基質(zhì)勢(shì)為零，因此可以在土壤處于飽和狀態(tài)時(shí)對(duì)負(fù)壓計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證(在安裝前進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，則可以將陶土管浸沒(méi)在水中)。

筆者在野外試驗(yàn)過(guò)程中，有一段時(shí)間為農(nóng)灌期，地下水位埋深較淺，埋設(shè)于160 cm、180 cm、200 cm深度的陶土管處于地下水位以下，則觀測(cè)值應(yīng)等于起算零點(diǎn)。因此，我們利用這一時(shí)間段不同水位埋深所對(duì)應(yīng)的觀測(cè)值對(duì)三種深度陶土管的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。

以上利用隨機(jī)選擇的30組不同地下水位埋深和所對(duì)應(yīng)的水銀測(cè)壓管觀測(cè)值，并通過(guò)公式(11)計(jì)算出起算零點(diǎn)理論值，分別對(duì)埋深160 cm、180 cm、200 cm的負(fù)壓計(jì)進(jìn)行了驗(yàn)證。從三支負(fù)壓計(jì)理論值和觀測(cè)值對(duì)比來(lái)看，其差值在1～4 mm之間，且觀測(cè)值均高于理論值。分析可知，此誤差為外部因素引起的系統(tǒng)誤差，原因是所測(cè)的地下水位埋深值和陶土管埋深值均存有一定的誤差。所以，在此微小誤差范圍內(nèi)，完全可以認(rèn)為試驗(yàn)所使用的負(fù)壓計(jì)是可靠的。

圖6 埋深200 cm負(fù)壓計(jì)起算零點(diǎn)理論值與觀測(cè)值對(duì)比圖

5 試驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題探究

5.1 溫度較高時(shí)，水銀柱下降現(xiàn)象

由于試驗(yàn)需要我們對(duì)負(fù)壓計(jì)進(jìn)行了加密觀測(cè),每2個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次。在觀測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在上午10點(diǎn)以后，隨著氣溫逐漸升高，埋設(shè)深度為10 cm、20 cm、30 cm負(fù)壓計(jì)的水銀柱出現(xiàn)了下降現(xiàn)象，直至下午3-4點(diǎn)水銀柱才開(kāi)始回升，觀測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

此種現(xiàn)象引起了我們的關(guān)注和思考，直觀判斷，隨著氣溫的升高，土壤水分不斷蒸發(fā)，含水率降低，土壤水基質(zhì)勢(shì)增大，負(fù)壓計(jì)水銀柱應(yīng)該上升。但實(shí)際并非如此。原因在于土壤不同深度處溫度不同，在溫度場(chǎng)的溫度梯度作用下，包氣帶中的氣態(tài)水會(huì)通過(guò)孔隙向溫度低的方向運(yùn)移，使溫度較低區(qū)域的土壤含水量增加[10]，基質(zhì)勢(shì)減小，進(jìn)而使得負(fù)壓計(jì)水銀柱高度下降。在大氣溫度較高時(shí)，一般在地表以下5～40 cm深度范圍內(nèi)為溫度低值區(qū)[11]，其上下部分土壤溫度均高于此區(qū)域，在溫度梯度的作用下，氣態(tài)水分會(huì)在此聚集、凝結(jié)，因此，埋設(shè)深度為10 cm、20 cm、30 cm負(fù)壓計(jì)的水銀柱出現(xiàn)了下降現(xiàn)象。

5.2 注水排氣時(shí)，拔出鋁鉚釘集氣瓶冒水現(xiàn)象

DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)用水作為壓力傳導(dǎo)介質(zhì)，由于陶土管中的水勢(shì)一般會(huì)高于土壤水勢(shì)，水就會(huì)由水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流動(dòng)，陶土管中的水便不斷流進(jìn)土壤，直到兩個(gè)系統(tǒng)的水勢(shì)達(dá)到平衡為止。因此，需要定期為負(fù)壓計(jì)注水排氣。在注水時(shí)有個(gè)很明顯的現(xiàn)象，當(dāng)拔出封堵加水管的鋁鉚釘?shù)耐瑫r(shí)，會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的水從導(dǎo)壓軟管中冒出，進(jìn)入到集氣瓶中，而且，土壤越干、水銀柱上升越高冒出水量越大。

對(duì)此現(xiàn)象，筆者做了初步的分析研究。負(fù)壓計(jì)是一個(gè)氣體封閉系統(tǒng)，陶土管也只透水不透氣。當(dāng)陶土管中的水不斷進(jìn)入土壤后，負(fù)壓計(jì)系統(tǒng)內(nèi)將形成一定的負(fù)壓，此負(fù)壓將反應(yīng)到集氣瓶中。在土壤干燥情況下，負(fù)壓計(jì)中水量消耗較多，集氣瓶中會(huì)形成較大的負(fù)壓值，當(dāng)拔出鋁鉚釘后，封閉系統(tǒng)便與大氣連通，在較大氣壓差作用下，加水管、陶土管和倒壓軟管中的水將被壓入集氣瓶，從而產(chǎn)生集氣瓶冒水現(xiàn)象。詳細(xì)的論證,尚需進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

表1 埋深10 cm、20 cm、30 cm負(fù)壓計(jì)

6 應(yīng)用效果

應(yīng)用DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)在寧夏中寧縣試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了原位試驗(yàn)，取得了較好的效果。試驗(yàn)點(diǎn)陶土管的埋設(shè)深度為10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、60 cm、70 cm、80 cm、90 cm、100 cm、120 cm、140 cm、160 cm、180 cm、200 cm。試驗(yàn)期間，根據(jù)灌溉和天氣變化情況及試驗(yàn)需要，每天進(jìn)行了不同頻次的觀測(cè)，并將每次觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理計(jì)算，繪制出了土壤剖面水勢(shì)分布曲線，這些曲線均較好的反映出了土壤剖面水勢(shì)變化情況。

試驗(yàn)期間6月19日-21日試驗(yàn)點(diǎn)出現(xiàn)了一個(gè)間斷降雨過(guò)程，圖7便是由DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)所測(cè)得的此降雨過(guò)程的土壤剖面水勢(shì)分布曲線。從圖上可以清晰的看到本次降雨過(guò)程土壤剖面水勢(shì)的變化。在降雨前，土壤剖面處于蒸發(fā)狀態(tài)，在降雨之初，地表土壤逐漸濕潤(rùn)，土壤水勢(shì)增加，表層土壤水勢(shì)曲線逐漸右移(如曲線19..08、19..20、20..08)。在濕潤(rùn)鋒以上，土壤水勢(shì)梯度?ψ/?z>0,土壤水分不斷下滲，而在濕潤(rùn)鋒以下，土壤水勢(shì)梯度?ψ/?z<0，土壤水分仍然向上運(yùn)移，所以在濕潤(rùn)鋒處形成一個(gè)收斂型零通量面(ZFP(C))[3](如曲線20..14)。隨著降雨的進(jìn)行,土壤表層水勢(shì)不斷增大，濕潤(rùn)鋒逐漸下移，ZFP(C)也逐漸向下發(fā)育。此過(guò)程曲線有力的證明了正確使用DLS-Ⅱ型負(fù)壓計(jì)所取得的效果。

圖7 試驗(yàn)點(diǎn)6月19日—21日土壤剖面水勢(shì)分布曲線

7 結(jié)語(yǔ)

負(fù)壓計(jì)是測(cè)定土壤水基質(zhì)勢(shì)的重要儀器，在土壤水分運(yùn)動(dòng)的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。在試驗(yàn)過(guò)程中如果對(duì)負(fù)壓計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理能夠很好的了解和掌握，對(duì)遇到的一些問(wèn)題和現(xiàn)象有充分的認(rèn)識(shí)，那么負(fù)壓計(jì)使用將會(huì)得心應(yīng)手。對(duì)負(fù)壓計(jì)系統(tǒng)的透徹理解和熟練運(yùn)用不僅可以保障試驗(yàn)的順利進(jìn)行，而且可以取得較好的試驗(yàn)效果。

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ApplicationofDLS-IInegativepressuremeterindeterminationofsoilwaterpotential

ZHANGZhi-fei，HUXian-zhen，GUOQiang，ZHANGHui-jun

(Hebei Environmental Geology Exploration Institute, Hebei,Shijiazhuang 050021, China)

Negative pressure meter is an instrument for determining soil water potential, and it is easy to install and operate. As one of the negative pressure meters, DIS- II negative pressure meter has its unique advantages. It has been widely used in the fields of crop growth, land hydrological cycle, soil water transport and other fields. In this paper, the structure and principle of DLS- II negative pressure meter are studied. The starting zero and range of the negative pressure meter are further deduced, and the method to verify the reliability of the negative pressure meter is given. In the test process, the shallow negative pressure gauge mercury column drops with the increase of temperature and the problem of water pumping out of the aluminum rivet collection cylinder during water injection is discussed. Through the analysis of the experimental data, the results show that the application of DLS- II negative pressure meter is ideal.

DLS- II negative pressure meter；soil water potential；zero starting point；range；reliability；application effect

S152.7+1

A

1004-1184(2017)05-0167-04

2017-04-26

張志飛(1982-)，男，河北邢臺(tái)人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)方面工作。