地中蒸渗仪

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蒸渗仪是应用水量平衡原理，推求平衡因素中某些难以直接测定的或需研究的某些因素的变化过程。

蒸渗仪的基本工作原理：被测土柱水量平衡方程： △S = P+I+Q-△R–ET 。

上式中：△S为土壤储存水量的变化，P为降水量，I为灌溉量，Q为渗漏水量，△R为净地表径流量，ET为蒸腾蒸发量。其中降水量（P）和灌溉量（I）可以由雨量计和水表直接测得，渗漏水量和地表径流量也可用专用设备测量得到。但土壤储存水量的变化量（△S）代表降水或灌溉后水分的增加，或测量蒸腾蒸发作用导致水分的损失，这些较难测量，所以研发了高精度的称重式蒸渗仪系统来测量△S。

多参数自动称重式蒸渗仪是一种自动测试、记录、存储、输出试体重量，可精确量化土壤水分变化，准确测定土壤蒸散发量和土壤水势、土壤含水量、温度、电导率等剖面变化的设备。为水文循环中的土壤水下渗、地表径流、地下径流等过程和研究农田蒸腾蒸发和地下水～土壤水转化关系，提供更系统、更准确数据的测量工具。

1、多参数直接称重式蒸渗仪的工作原理

直称固定型自动电子称重式蒸渗仪是把压力传感器固定在钢结构底座上，被称土壤测筒平置于称重底座的传感器之上，直接称量土壤测筒中水分的变化。直接称重系统消除了杠杆式称重测量的转换误差及悬臂式测量系统受风和形变带来的误差，称重分辨率可达100克。

2、多参数直接称重式蒸渗仪具备以下主要功能

(1)测量具有地下水毛管上升补给条件下的农田实际蒸散发量和潜水蒸发量，进而分析和研究地下水对农田蒸散发的作用和贡献。

(2)研究不同土壤类型、不同地下水埋深对农田蒸发和土壤入渗的影响

(3)研究作物耗水量、棵间蒸发量和合理的农田灌溉制度

(4)建立SPAC系统分析模型，优选和确定各类参数

(5)研究与水分运动有关的土壤养分、化学元素和污染物质在土壤中运移和转化的规律。总之，该套设备是开展四水转换研究的重要手段，同时还可用于研究农田其他物质流和能量传输规律和机理，根据设计和制作要求，与国内外已有地中蒸渗仪比较，具有规模大、测量精度高和功能多样化的特点。

3、多参数直接称重式蒸渗仪有如下的特点

(1)仪器是只读和存贮式的、它通过电路的特殊调试将重量值(kg)转换成蒸渗量。

⑵仪器具有定时贮存、显示、打印功能，可人工和计算机观测和控制。即当到设置的时间仪器自动贮存、显示当前的重量，两次数值的差值为蒸渗量。

(3)地下室是保护四周土壤不接触到盛土容器的作用，蒸滲仪内筒的土壤条件和植物生长与大田基本一致，其测量结果能代表大田的实际情况。

(4)本仪器对指导农作物、牧草和林业的合理用水，对于研究土壤一植物一大气系统中水分的运动规律，制定合理科学的灌溉制度、节约用水、促进农作物生长都将产生积极的作用。

4、多参数直接称重式蒸渗仪的结构及组成

多参数直接称重式蒸渗仪由地下室、称重底盘、压力传感器、盛土容器(土筒)、渗漏水计量装置、地表径流计量装置和其它设备（土壤水分测量仪、张力计、土壤溶液取样、地温、电导率测量等）及数据采集系统组成，主要用于定点测定根系较深的作物蒸散量和渗漏量。

⑴蒸渗仪防护地下室

蒸渗仪防护地下室是保护四周土壤不接触到盛土容器(内筒)，减少了对大田土壤的扰动，虽造价较高，但对土壤测筒的安装、维护提供极大方便，蒸渗仪地下室外的土壤条件和植物生长与大田基本一致。地下室的建造综合考虑冬季土壤低温冻胀、土体深度以及便于定位称重等因素，根据地下水位埋深及土壤结构的具体情况，本文选用钢钢筋混凝土结构，而且加装保温防冻措施，使蒸渗仪在外界-40℃的低温环境下能正常工作。

地下室形状为长方形形，室内面积为4.5×2.8米。侧壁为25cm厚的钢筋混凝土，底板为30cm厚的钢筋混凝土，地下室深度为2.2m, 地下室上部开有直径1.3米园孔，用于安装土壤测筒。土壤测筒上沿5厘米处安装向下扩展的不锈钢防风防雨圈。