[发明专利]一种深层土壤多点同步打孔测量方法

说明书

本发明涉及一种深层土壤多点同步打孔测量方法，其特征在于：包括多个限位管（6）、多个孔洞、多个自动打孔测量装置以及一控制接收器（8），每个孔洞中放置一限位管（6），每个限位管（6）中设有一自动打孔测量装置（9），控制接收器（8）同步控制每个自动打孔测量装置（9）进行同时打孔、同时测量以及测量数据的传输。本发明可以实现多个自动打孔测量装置在不同的孔洞同步进行打孔、测量以及测量数据的传输，可以获得特定区域内多个测量点土壤水分在同一时间的测量值，该测量值更加真实可靠的反映出该区域土壤的水分情况。

技术领域

本发明涉及用于研究变化环境下土壤水分变化对水文过程响应关系的方法，属于水文学研究方法领域，尤其是涉及一种深层土壤多点同步打孔测量方法。

背景技术

剖面土壤水分测量系统是基于剖面土壤水分传感器的时域反射技术，用以直接测量土壤或其他介质的介电常数，介电常数又与土壤水分含量的多少呈现密切关系，土壤含水量即可通过模拟电压输出被读数系统计算并显示出来。该技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可对土壤水分进行连续、快速、准确测量。同时也可用于测量土壤表层含水率。一般剖面土壤水分测量系统的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测，测定结果受盐度影响很小。

但是使用剖面土壤水分测量系统在对较深的土壤水分进行测定时，由于配套预打孔装置无法保证剖面土壤水分测量系统的探针一次性准确插入预打孔中，这样可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。

此外，现有土壤水分测量需要在同一区域中设置多个测量点，分别进行测量土壤水分数据。但是，鉴于野外作业条件有限和工作人员数量的限制，同时受野外温差和水分蒸发的影响，每个测量点之间较长的间隔时间会影响到整个区域水分的测量值，导致数据失真。

此外，使用现有剖面土壤水分测量系统时，由于土壤中成分的多样性，固体石砾极其容易造成下行过程中测量探针毁损，土壤水分测量仪价格不菲，导致使用成本高昂。

参见以下中国专利文献：

1、专利名称：一种用于测定土壤水分的改进装置；申请号：200620168653.1；专利权人：中国科学院沈阳应用生态研究所。该专利包括打孔器和土壤水分仪。先使用打孔器对土壤进行打孔，再使用土壤水分仪进行测量。但是，其存在的技术缺陷是无法确保土壤水分仪的测量探针准确进入预打孔中，并且在下行的过程中有可能会被石砾损伤。同时，其没有给出多个孔洞同步测量的技术启示。

2、发明名称：一种可用于剖面土壤水分测量系统的预打孔装置；申请号：201610248040.7；专利申请人：中国水利水电科学研究院。该发明申请解决了打孔装置与限位管之间的定位关系，但是也无法确保后续放置的测量探针准确进入预定孔中，并且如果下行中存在石砾，也会造成探测系统的损坏。同样，其也没有给出多个孔洞同步测量的技术启示。

发明内容

本发明设计了一种深层土壤多点同步打孔测量方法，其解决的技术问题是：

（1）现有土壤水分测量需要在同一区域中设置多个测量点，分别进行测量土壤水分数据。但是，鉴于野外作业条件不便和工作人员数量的限制，同时受野外温差和水分蒸发的影响，每个测量点之间较长的间隔时间会影响到整个区域水分的测量值，导致数据失真。

（2）现有使用剖面土壤水分测量系统在对较深土壤水分进行测定时，配套预打孔装置无法保证剖面土壤水分测量系统的探针一次性准确插入预打孔中，这样可能会造成剖面土壤水分测量系统探针的损伤。

（3）使用现有剖面土壤水分测量系统时，由于土壤中成分的多样性，固体石砾极其容易造成下行过程中测量探针毁损，土壤水分测量仪价格不菲，导致使用成本高昂。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种深层土壤多点同步打孔测量方法，包括以下步骤：