一种土壤导气率瞬态测算方法

摘要

本发明公开了一种土壤导气率瞬态测算方法，其通过引入已知导气率的低渗透性参照样品，在同样的供气压力下能够有效降低气体的流量，从而有效提高了野外土壤导气率的测量效率；根据土壤空气传导基本理论，依据体积守恒原理得到基于低渗透性参照样品导气率的土壤导气率计算模型，为本方法的应用奠定了坚实的理论基础。

主权项

一种土壤导气率瞬态测算方法，采用如下装置，装置包括供气源（1），供气源（1）通过导气软管连通储气筒（3）上的第一导气管（5），储气筒（3）上的另一支第二导气管（4）通过导气软管连通测筒（7）上的第三导气管（11），测筒（7）上另一支第四导气管（12）通过软管连通气压测量计（8）；所述的第一导气管（5）和第二导气管（4）穿过密封在储气筒（3）上的第一橡皮塞（6）与储气筒（3）相通，第三导气管（11）和第四导气管（12）穿过密封在测筒（7）上的第二橡皮塞（13）与测筒（7）相通；其特征在于，测算方法包括以下步骤：1）将风干的被测土壤（9）按照预定的容重均匀填装于内径为D（m）的测筒（7），填装的深度记为L₂(m)；2）将直径为D(m)、高度为L₁(m)、导气率为K_a1(m²)的低渗透性参照样品（10）放置于测筒（7）内被测土壤（9）之上，在测筒（7）内壁涂抹石蜡或者凡士林，防止测筒（7）与低渗透性参照样品（10）之间漏气；3）利用供气源（1）向测筒（7）供气，当气压测量计（8）测定的测筒（7）内空气相对压强（测筒内空气压强减去外界大气压）达到某一预定值△P(pa)时停止供气；4）停止供气同时开始计时，并观测气压测量计（8）所测测筒（7）压强的变化，按照先疏后密的原则记录测筒内空气压强P(t)变化过程对应的累积时间t，当测筒（7）内空气的压强接近大气压时，停止观测；5）以时间t为因变量，以测筒（7）内空气的相对压强（测筒内空气压强减去外界大气压即P(t)‑P_atm）的自然对数值ln（P(t)‑P_atm)为自变量，确定二者的数量关系，并以二者确定的直线斜率作为被测土壤（9）的空气传导特征参数s；6）将得到的空气传导特征参数s代入公式即可计算土壤的导气率K_a2(m²)；公式中V是储气筒和测筒内空间所占的容积m³，A表示直径为D的测筒的横截面积m²；为空气粘滞系数，与所处环境温度T有关，代表周围的大气压力；D、L₁、L_2、K_a1的含义同步骤1）、2）、3）。