衡水土壤流量測量方法

① 怎麼用感測器測土壤中氮磷鉀的含量

一、不能用感測器測土壤中氮磷鉀的含量
感測器，英文名稱為transcer/sensor，是一種檢測裝置，國家標准GB7665-87對其的定義為：能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件構成。感測器可完成信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄、控制等多重要求，具有微型化、數字化、智能化等多種功能，是實現自動化的第一環。
感測器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路、輔助電源四部分構成，如下圖所示。其中，敏感元件直接接收測量，用於輸出被測量有關的物理量信號，敏感元件主要包括熱敏、光敏、濕敏、氣敏、力敏、聲敏、磁敏、色敏、味敏、放射性敏感等十大類;轉換元件用於將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;
感測器按應用分類：
壓力感測器、溫濕度感測器、溫度感測器、流量感測器、液位感測器、超聲波感測器、浸水感測器、照度感測器、差壓變送器、加速度感測器、位移感測器、稱重感測器。
所以不能用感測器測土壤中氮磷鉀的含量。

二、測土壤中氮磷鉀的含量的方法
土壤中氮、磷、鉀分別用凱氏蒸餾法、紫外分光法、火焰光度法測，用到的儀器分別是凱氏定氮儀、紫外分光光度計、火焰光度計、土壤養分速測儀發。

② 土壤和地下水檢測常用的儀器設備有哪些

常用的土壤檢測儀器有：
1、土壤墒情檢測儀：檢測土壤中溫度水分鹽分PH參數，廣泛應用於氣象、環保、農林、水文、軍事、倉儲、科學研究等領域。
2、土質檢測儀：檢測記錄土壤溫度、土壤水分、光照度，土壤pH 四個參數，含4個參數感測器。
3、四合一土壤檢測儀:檢測土壤酸鹼度，溫濕度，光照度的儀器
4、多參數土壤檢測儀：顯示土壤水分、土壤溫度、土壤鹽分、土壤原位PH、空氣溫濕度、露點值、降雨量
5、土壤水分檢測儀：測量各種土壤原料等水分
6、土壤酸度檢測儀：快速測量土壤的PH值
7、土壤溫度測定儀：快速測量土壤中的溫度值
8、土壤鹽度速測儀：快速測量土壤中的鹽分含量
9、攜帶型土壤氧化還原電位儀：可測量氧化還原電位（Eh）、mV、pH、溫度
10、土壤緊實度測量儀：野外測量土壤的緊實度
11、土壤重金屬檢測儀：同時檢測鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鍺、鋯、鈮、鉬、釕、銠、鈀、銀、銦、錫、銻、鉿、鉭、鎢、錸、鉑、金、鉛、鉍、鎂、鋁、硅、磷、硫元素
12、指針式土壤張力計：用於測定土壤張力
13、土壤氡檢測儀：測土壤中氡氣含量
14、功能型土壤養分測定儀：土壤養分：銨態氮、硝態氮、速效磷、速效鉀、有機質、全氮、pH值、水份、鹼解氮等九項；中微量元素：鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。
肥料養分：單質化肥中的氮、磷、鉀； 復（混）合肥及尿素中的銨態氮、硝態氮、磷、鉀、縮二脲； 有機肥中速效氮、速效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質，各種腐植酸、微量元素（鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅）等。
植株養分：植株中的氮素、磷素、鉀素；硝酸鹽、亞硝酸鹽；鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等項。
煙葉養分：全氮、全磷、全鉀、還原糖、水溶性總糖、硼、錳、鐵、銅、鈣、鎂等20項
15、高智能多參數土壤肥料養分檢測儀：土壤、肥料、作物、食品中，銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質、鹼解氮、硝態氮、全氮、全磷、全鉀、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、有效鉬、土壤硒、土壤鉛、土壤砷、土壤鎘、土壤鉻、土壤汞、土壤鎳、土壤鋁、土壤鈦、土壤氟、pH、含鹽量、水分等
16、高智能測土配方施肥儀：土壤：水分、pH、含鹽量、銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質。
可擴展檢測：土壤：鹼解氮、硝態氮、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、全氮、全磷、全鉀。
17、土壤有機碳檢測儀：土壤養分：有機碳；直接檢測，無需換算。
可擴展檢測：鹼解氮、硝態氮、銨態氮、有效磷、有效鉀、有機質、速效磷、速效鉀、全氮、pH值、水份、酸鹼度。中微量元素：鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。重金屬：鉛、鉻、鎘、汞、砷等）。
地下水檢測常用儀器設備有：
地表水、地下水、城市污水及工業廢水通常會檢測余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、色度、濁度、懸浮物等多項指標，檢測不同指標用到的儀器也不一樣，水質檢測常用的儀器有：
1、COD測定儀：衡量水中有機物質含量多少的指標，量越大污染越嚴重
2、BOD速測儀： 檢測水中的生物化學需氧量（BOD）
3、氨氮檢測儀：測量水中的氨氮，氨氮含量較高時，對魚類則可呈現毒害作用。
4、總磷快速測定儀：用於總磷的檢測，過量磷會使湖泊發生富營養化和海灣出現赤潮
5、總氮檢測儀：檢驗污水中總氮含量的智能儀表
6、紅外測油儀：針對地下水、地表水、生活污水和工業廢水中石油類和動植物油含量及餐飲業油煙濃度的測定及檢測
7、COD/氨氮/總磷/總氮多參數測定儀：檢測水中的COD/氨氮/總磷/總氮指標
8、COD/總磷水質測定儀：支持多參數COD、總磷的測定，適用於野外及現場應急檢測
9、COD/氨氮/總氮水質測定儀：COD氨氮總磷的水質測定
10、氨氮/總磷/總氮攜帶型水質測定儀：支持多參數氨氮、總磷、總氮的測定
11、COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物多參數測定儀：檢測水中COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物
12、污水五參數測定儀：主要測定污水中CODCr、總磷、氨氮、懸浮物、總氮五個參數
13、自來水/污水檢測儀：可用於測定飲用水中的濁度、色度、懸浮物、余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、銅、鎳、鋅、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽氮、陰離子洗滌劑、臭氧等78參數
14、水產養殖水質分析儀：適用於水產養殖業用水的檢測，以便控制水的 PH、亞硝酸鹽、氨氮、溶解氧、水溫、鹽度 達到規定的水質標准
15、游泳池水質檢測儀：用於測量游泳池內尿素、總氯、余氯，PH、濁度的檢測
16、飲用水快速分析儀：生活飲用水及其水源水中余氯、總氯、二氧化氯和臭氧等35種項目的快速測定
17、多參數水質分析儀：用於測定pH、ORP、鈉、銨、氨、氟、硝酸鹽、氯、電導率、溶解氧等參數
18、溶解氧測試儀：用來檢測水樣中溶解氧濃度，以便控制水的溶解氧達到規定的水質標准
19、PH計：用於化工、冶金、環保、制葯、生化、食品和自來水等溶液中PH值監測
20、電導率儀：用於科研、教學、工業、農業等許多學科和領域的電導率測量
21、攜帶型余氯檢測儀：適用於大、中、小型水廠及工礦企業、游泳池等地的生活或工業用水的余氯濃度檢測，以便控制水的余氯達到規定的水質標准
22、攜帶型流速流量儀：可作為各類明渠流速、流量和泵站流量的測量計算
23、在線水質監測儀器：COD/氨氮/總磷/總氮在線監測

③ 水的流量的測量方法是什麼

流量，從水力學角度講，應該是：單位時間內通過某一過水斷面的水體體積，其常用單位為每秒立方米，多用於河流、湖泊的斷面的進出水量測量，流量的測量方法，從水文站角度講，可分為浮標法、流速儀法、超聲波法等，流速儀法測量精度最高

④ 河流流量測量有哪些方法

屬於渠用流量測量。可以使用多點測量的明渠流量計：有堰式和槽式兩種類型，PB槽法 潛水電磁法。各項比較如下：樓主自主選擇。

測量方法
比較項目堰法(薄壁堰)P槽法PB槽法潛水電磁法適用渠道
類型明渠明渠圓形暗渠明渠、暗渠流量檢測
結構特徵渠道要截流，檢測件結構簡單渠道一段要裝入槽，檢測件結構較復雜渠道一段要裝入槽，檢測件結構較復雜渠道要截流，檢測件為本體，分流模型擴大流量檢測儀表液位計液位計液位計本儀表直接測量渠寬、喉寬或口徑渠寬：
450-8000喉寬：25-240
(15200)口徑：150-1800
(3000)口徑：500-400
(600)流量或流速范圍15-40000m/h
三角堰 小流量
矩形堰 中流量
等寬堰 大流量30-15000
(33000)m/h20-12000
(4200)m/h 10-5000m/h測量精確度誤差/(%FS)1-33-53-5單獨感測器：1.5
帶分流模型：2.5 流量范圍度(10-20):1(20-30):1(20-30):110:1抬高水位/mm200(120)-8075-200口徑的
(1/20-1/30)100-500上游側固態物是否沉積和排泄程度會沉積，不會排泄，要定期清除不會沉積，隨物排泄不會沉積，隨流排泄會沉積，能部分隨流排泄上游直渠段長度要求/mm1500-24000(其中整流流部690-12000)300-20000上游側：≥(5-10)倍的口徑
下游側：≥2倍口徑​對液體的
要求無特殊要求無特殊要求無特殊要求液體導電率≥10s/cm測量廢水、下水不存在問題

⑤ 土壤化驗

可以的，下面我將實驗室正規實驗步驟給你列出，如果沒有以下實驗條件，建議你買一台土壤養分速測儀，方便實用。
有效氮的測定（鹼解擴散法）

一、 方法與原理：
在密閉的擴散皿中，直接加鹼於土壤中，在恆溫條件下，一定時間內土壤中部分有機物被鹼水解，釋放出氨，連同土壤中的銨態氮在鹼性條件下轉化為氨氣，並不斷擴散逸出，被硼酸溶液吸收，用標准酸滴定硼酸吸收液中的氨氣後，可計算出土壤中水解氮的含量。反應式如下：
NH3+H3BO3 H2BO3•NH4
2H2BO3•NH4+H2SO4 （NH4）SO4+2H3BO3
二、操作步驟：
1. 稱取通過<1mm的風干土2克（精確到0.01克），均勻鋪在擴散皿外室內，用細玻璃棒攪拌均勻旋轉擴散皿,使樣品鋪平。
2. 在擴散皿內室中加入2毫升2%硼酸溶液，並加1滴混合指示劑，然後在擴散皿邊緣塗上鹼性甘油，蓋上毛玻璃並水平旋轉數次，以便使毛玻璃與皿邊完全粘合，再慢慢轉開毛玻璃一邊，使擴散皿露出一條狹縫，速加10毫升1.0mol/LNaOH與皿的室外，並立即將毛玻璃蓋嚴。
3. 水平地輕輕地旋轉擴散皿，使溶液與土充分混勻，用橡皮圈固定，放入40度左右的恆溫箱中24小時＋0.5小時後取出。再以0.01mol/L1/2H2SO4標准溶液滴定內室硼酸溶液中所吸收的氨，溶液顏色由藍綠變為微紅色為終點。
4. 在樣品測定的同時進行空白實驗，除不加土樣外，其他操作皆與測定土樣時相同。
三、 結果計算
N（mg/K）=c×（V-V0）×14×1000/m
式中：V0—空白實驗時硫酸標准溶液的用量
C—標准硫酸的摩爾濃度
V—滴定樣品所消耗的硫酸的體積
14—一個氮原子的摩爾質量mg/mmol
m—樣品的質量
四、試劑的配置：
1、1.0mol/LNaOH溶液：稱取化學純輕氧化鈉40克，用水溶解，冷卻後定容至1升。
2、甲基紅—溴甲酚綠混合指示劑：稱取甲基紅0.066克，溴甲酚綠0.099克，溶解在100毫升95%酒精中，用稀NaOH或HCl調節溶液呈紫紅色。此時溶液PH值應為4.5。
3、 2%硼酸溶液：稱取分析純硼酸20克，溶解於1L蒸餾水中。
4、 0.01mol/L1/2H2S04標准溶液：量取1.84g/ml濃硫酸1.5ml，注入5L蒸餾水中，用標准硼砂溶液標定之。標定方法如下：
在分析天平上准確稱取分析純硼砂NaB4O7•10H2O 0.4768g，溶於蒸餾水中，轉移至250ml容量瓶中，用水定容，搖勻，即為0.01mol/L的標准溶液。吸取該溶液3份，各25.00ml，分別放入3個250ml三角瓶中，以甲基紅作指示劑，用上述標准硫酸溶液滴定至由黃色變紅色為終點。設H2SO4溶液用量為3份重復的平均值為V毫升，則C（1/2H2SO4）=0.01*25/Vmol/L。
5、 鹼性甘油：在100ml甘油中加入固體NaOH1——2g，隔一定時間後攪動一次，使其達到飽和為止（使甘油變稠2—3天後即可使用）。
五、注意事項：
1、 測定過程中要注意水平操作。
2、 滴定時要用小玻璃棒小心攪動吸收液，切不可搖動擴散皿。
3、 由於鹼性甘油的鹼性很強，在塗鹼性甘油和洗滌擴散皿是，必須特別細心，謹防污染內室，造成誤差或錯誤。

土壤速效鉀的測定
一、方法原理
用中性1mol/L NH4OAc溶液作為浸提劑時，NH4+ 與膠體表面的K+ 進行交換，連同水溶性K+進入溶液後，用壓縮空氣使其噴成霧狀，與可燃燒的氣體混合燃燒。溶液中的鉀離子則發射特定波長的光，用干涉濾光片分離選擇後，由光電池將火眼發出的光能轉換成光電流，再由檢流計量出光電流強度，再從同樣條件下測定的標准溶液所作曲線上，查出相對應的濃度，計算出土壤的含鉀量。
NH4OAc浸提液用火焰光度計直接測定。為了消除干擾，標准鉀溶液中也需要用1mol/LNH4OAC配製。
二、操作步驟
1. 用百分之一天平稱取通過1毫米篩孔的風干土5克（精確到0.01克）於100毫升浸提瓶中，加入50毫升1mol/L中性NH4OAc，蓋好瓶蓋後在震盪機上震盪30分鍾後過濾。
2. 濾液盛於50毫升三角瓶中，同鉀標准液一起在火焰光度計上測定，記錄檢流計上的吸收值，再從標准曲線上查得相對應的ppm數。
3. 標准曲線的繪制：用100mg/L鉀標液分別在100ml容量瓶中配成5、10、20、40mg/L K 標准系列溶液。均用1mol/L中性NH4OAc溶液定容，先用40 mg/L K標准溶液供火焰光度噴霧燃燒，調節光柵，使檢流計的標尺上有最大的讀數，然後以此測定各級標准溶液。記下檢流記讀數，最後在方格紙上以濃度為橫坐標，檢流記讀數為縱坐標，繪制標准曲線。
三、結果計算
速效鉀K（mg/Kg）=Kmg/L×V/m
式中： Kmg/L—從標准曲線查得ppm數
V：加入浸提液毫升數
m：樣品質量g。
四、試劑配製：
1、 1mol/L中性NH4OAc溶液：稱取化學純NH4OAc77.09克，用蒸餾水溶解後轉移到容量瓶中定容近1升。用HOAc或NH4OH調節PH=7.0，然後稀釋至1升，具體方法如下：取出50ml 1mol/LH4OAc溶液，用溴百里酚蘭做指示劑，以1：1 6mol/LHOAc或NH4OH調至綠色即為PH=7.0（也可在酸度計上調節）。根據50ml所用HOAc或NH4OH的毫升數，算出所配溶液大概需要量，最後調節至PH=7.0。
2、 鉀標准溶液：准確稱取烘乾（105℃烘4—6小時）的分析純KCl1.9068克溶於水中，定容至一升，搖勻，即含鉀1000mg/L吸取上述溶液25ml在250ml容量瓶中定容搖勻，即為含K100mg/L的標准溶液。
五、注意事項：
1、 待測液和標准溶液的成分含量也接近越好。測定條件應盡量保持一致，消除誤差。
2、 火焰受氣壓、流量、燃料、溫度影響很大，因此室內空氣塵埃、樣品雜質、氣路中沉澱物進入火焰，會產生無規則的突跳，需保持無強光、無震盪、無塵埃的環境。
3、 含NH4OAc的K標准溶液配製後不能放置過久，以免長酶，影響測定結果。

四苯硼鈉比濁法
1、待測液的制備
稱取5g（精確到0.1）通過1mm篩孔的風干土樣於150ml三角瓶中，加1N硝酸鈉溶液25ml，在20——25攝氏度下振盪5分鍾，過濾於干凈100ml三角瓶中。
2、測定
吸取土壤浸提液5——10ml，放入25ml三角瓶中，加入1ml甲醛—EDTA掩蔽劑，搖勻，用移液管快速准確加入1ml四苯硼鈉溶液，立即搖勻，放置15分鍾後在此搖勻，用1cm比色皿，於分光光度計上用420nm波長進行比濁，同時做空白實驗，以空白溶液調吸收值到零。
3、工作曲線的繪制
分別吸取100ppm鉀（K）標准溶液0、1、2、4、6、8、10毫升於25ml三角瓶中，與土壤浸提液一樣進行比濁，用0ppm鉀標准液調吸收值到零，然後由稀到濃進行比濁並繪制工作曲線。響應的標准溶液濃度為0、2、4、8、12、16、20ppm鉀。
4、結果計算
速效鉀K（mg/Kg）=Kmg/L×V/m
式中： Kmg/L—從標准曲線查得ppm數
V：加入浸提液毫升數
m：樣品質量g。
溶液配製：

1、1N硝酸鈉溶液：85g硝酸鈉（分析純），用蒸餾水稀釋並定容至1000ml。
2、3%四苯硼鈉溶液：稱取3g四苯硼鈉溶於100ml蒸餾水中加10滴0.2mol/L氫氧化鈉，靜置過夜用緻密濾紙過濾，放於棕色瓶中。
3、甲醛—EDTA溶液：稱取2.5gEDTA二鈉鹽，溶於20ml 0.05mol/L硼砂溶液中，加入80ml37%甲醛，用0.2mol/L氫氧化鈉調節pH值到9
4、0.05mol/L硼砂溶液：稱取19.07g硼砂溶於1000ml蒸餾水中
5.標准鉀溶液：鉀標准溶液：准確稱取烘乾（105℃烘4—6小時）的分析純KCl1.9068克溶於水中，定容至一升，搖勻，即含鉀1000mg/L吸取上述溶液25ml在250ml容量瓶中定容搖勻，即為含K100mg/L的標准溶液。

土壤有效磷的測定
一、方法原理
石灰性土壤、中性土壤中的速效磷，多以磷酸一鈣和磷酸二鈣狀態存在，可用0.5mol/L碳酸氫鈉溶液浸提，酸性土壤中的活性磷多以磷酸鐵和磷酸鋁狀態存在，0.5mol/L碳酸氫鈉溶液同時也能提取硫酸鐵、硫酸鋁表面的磷，故也可用於酸性土壤速效磷的提取。待測液中的磷酸與鉬銻抗混合顯色劑作用，在一定酸度和三價銻離子存在下，磷酸和鉬酸銨形成黃色銻磷鉬混合雜多酸。銻磷鉬混合雜多酸在常溫下，易為抗壞血酸還原為磷鉬藍，是顯色速度加快，溶液中磷鉬藍的蘭色深度與磷的含量在一定濃度范圍內服從比爾定律。比色酸度范圍寬（0.55—0.75mol/L）測定磷的范圍為0.06—0.44mg/L。
二、操作步驟
1、土壤浸提：用百分之一天平 稱取1毫米篩孔的風干土樣5克於200毫升三角瓶中，加入0.5mol/LNaHCO3溶液100毫升，再加一小勺無磷活性碳，塞緊瓶塞，在震盪機上震盪30分鍾，立即用無磷濾紙過濾，濾液承接於100毫升三角瓶中。若濾液不清，可重新過濾。
2、待測液中磷的測定： 吸取濾液10毫升（含磷量高時吸2.5—5毫升同時應補加0.5mol/L碳酸氫鈉溶液至10ml）於50毫升容量瓶中，然後沿容量瓶壁加鉬銻抗顯色劑5毫升，充分混勻，排出二氧化碳後加水定容至刻度，再充分搖勻（最後的酸度為0.65mol/L1/2H2SO4），半小時後用分光光度計比色，波長660nm光和1cm光徑比色杯比色。顏色穩定時間為24小時。比色時以空白比色計吸收值為零點。
3、 標准曲線的繪制：分別吸取5ppm磷標准液0，1，2，3，4，5毫升於50毫升容量瓶中，再逐個加入0.5mol/LNaHCO3溶液10毫升（與待測液相同）。加鉬銻抗顯色劑5毫升，充分搖勻，排出二氧化碳，加蒸餾水定容，搖勻。此系列溶液磷的濃度分別為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L，而後靜置30分鍾同待測液一樣進行比色。在方格紙上繪制標准曲線橫坐標為溶液濃度，光密度讀數為縱坐標。
三、結果計算
P（mg/Kg）=mg/L×50×100/10m
式中：mg/L—從標准曲線上查的磷的mg/L。
50—顯色液的總體積。
10—待測液吸取量。
m—風干土的質量。

以上方法是測土壤速效養分的，如果需要土壤全量養分的測量方法，可以再跟我聯系。

⑥ 非飽和土壤水力傳導度

（一）非飽和土壤水力傳導度的研究和測定

隨著電子計算機的廣泛應用，人們越來越普遍地運用數值模擬的方法，來定量研究非飽和土壤水分的運動。然而，盡管目前的模型和模擬技術都已相當成熟，但完全定量描述模擬系統的動力學特徵仍有一定困難。限制模擬技術成功地應用到田間實際測定的其中一個極其重要的原因就是難於獲得描述控制方程的參數，尤其是非飽和水力傳導度（邵明安等，1991）。因此，對水力傳導度測定方法的研究，仍然是土壤學家和水利學家不懈探索的目標之一。

關於水力傳導度的研究和測定，就常用方法而言，大致可分為兩類基本方法：直接方法和間接方法，其中直接方法又分為室內試驗法和野外試驗法。

1.直接方法

（1）室內試驗法：採用各種儀器裝置，在實驗室恆溫條件下，測定開始和終了土柱剖面的含水率，同時用張力計觀測各斷面的吸力水頭，並記錄各個時段的補給水量，最後根據達西定律整理計算，即可求得相應於不同含水率時的導水率（也稱水力傳導度）K（θ），這種室內試驗法如穩定入滲法與穩定蒸發法，非穩定流瞬時剖面法（張瑜芳，1987；張蔚榛，1992）。壓力板和壓力膜出流法（又分為逐步加壓法和一步加壓法）為實驗室方法的一種，Gardner W.P.於1956年首先提出了測定參數的出流法，即通過測定密閉壓力室中或沙性漏斗中的土樣在壓力或負壓力水頭作用下排出的水量，根據變化的出流量來計算非飽和土壤水的運動參數（張瑜芳，1987；張蔚榛，1992；雷志棟、謝傳森，1982）。

（2）野外測定方法：在田間各深度上，或者測筒和測坑內，埋設負壓計（張力計），利用野外實測的土壤剖面負壓和含水率的分布資料，計算導水率K（θ），這種野外測定如零通量面法、瞬時剖面法。

2.間接方法

利用已求得的其他參數的資料間接地計算K（θ），如CD法、水分特徵曲線法。

CD法是利用求出的擴散度D（θ），從水分特徵曲線h（θ）求出容水度C（θ）=dθ/dh，利用K（θ）=C（θ）D（θ）計算水力傳導度K（θ）。

水分特徵曲線法：把描述土壤水分特徵曲線的冪函數方程代入Burdine或Mualem的預報土壤導水率的模式後，可以得到相對導水率的分析解，相對導水率的表達式中僅包含一個參數，該參數用實驗資料擬合水分特徵曲線模型而得出（邵明安等，1991）。

（1）Burdine模型：Burdine方程如下：

土壤水鹽運移數值模擬

其中：

土壤水鹽運移數值模擬

式中：h（h_H2O）為負壓（cm）；θ、θ_s、θ_r分別為土壤體積含水率；飽和體積含水率和殘留體積含水率；θ_r理論上是壓力水頭趨向無窮大時的含水率；K_s為飽和導水率。

依據大多數土壤的水分特徵曲線，在較低水勢下可以用冪函數表示，更考慮到為使積分計算簡單，對實測水分特徵曲線採用下述冪函數形式表示：

θ_c=（α｜h｜）^-β （1.2.14）

式中：α、β為系數，將（1.2.2）代入（1.2.1）積分得：

土壤水鹽運移數值模擬

若用負壓水頭表示則有：

K_r（h）=（α｜h｜）^-（3β+2） （1.2.16）

（2）Mualem模型：Mualem方程如下：

土壤水鹽運移數值模擬

將（1.2.14）代入（1.2.16）積分後得：

土壤水鹽運移數值模擬

迄今為止，在室內外用得較多且比較成熟的求參方法是瞬時剖面法（instantaneous profile method）。

對上述各種測定和推求方法，採用統一的標准綜合評價發現，一種方法要同時具備理論基礎堅實、測定準確度高、測定范圍廣、花費少和設備簡單等特點是很困難的（邵明安，1991）。本文對Wind提出的「一次法」（Wind G.P.，1966）同時求得土壤水分特徵曲線和非飽和水力傳導度的方法進行了探討。

（二）「一次法」求K（θ）的基本原理

荷蘭Wageningen農田及水管理研究所的研究人員Wind G.P.，1966年在國際科學水文學協會Wageningen專題座談會「非飽和帶中的水」中，提出了一種方法簡單、實用、效果良好的計算非飽和土壤水力傳導度的方法。該方法的理論基礎是達西定律（Darcy's Law）。該方法用豎直圓筒取原狀土，然後使其飽和，讓水分從其頂部蒸發。在土柱的不同深度上安裝負壓計，每天測定土柱的總重量和觀測負壓計的讀數。由土柱的總重量可以計算出土柱實際總的含水量，由含水率和總的含水量的變化可以計算出不同深度上的水通量，該量等於下面土壤損失的水分含量；從負壓計的讀數可以計算出不同深度上的水勢梯度。這樣水力傳導度K（θ）可以用下式來計算：

土壤水鹽運移數值模擬

式中：q為通量；

為負壓梯度。

該方法已被裡查茲（Richards）和威克斯（Weeks）（1953年）的實驗及溫德（Wind）（1955年）的野外試驗所證實，效果良好。國內尚未見這方面的研究報道。

（三）「一次法」測定K（θ）基本裝置設計

根據一次法取原狀土的要求，選用無縫鋼管，通過管壁安裝5 支負壓計，垂直間距5cm，其中頂底兩支距頂底面分別為2.5cm，負壓計螺旋狀上升布置於土柱上，試驗裝置見圖1.2.5。

圖1.2.5 試驗裝置示意圖

為解決稱重問題，使用實驗室改造後的電子秤。實驗室原電子秤可稱重6kg，而土柱的重量約10kg，加上測壓排和負壓計後，重量將更大。因此，使用現有的電子秤稱重很困難，為此，利用杠桿原理對電子秤進行了改進。改進後的電子秤，通過試驗稱重誤差小於1g，達到了精度要求。

（四）「一次法」計算K（θ）

1.用迭代法修正水分特徵曲線

「一次法」形似簡單，但仍有許多困難。當確定含水率時，需要使用水分特徵曲線，利用剖面含水率可以計算出土柱中的水分總量，但它與稱重法實測的水分總量並不一致。這就意味著使用的水分特徵曲線缺乏足夠的准確性，從而不可能准確的計算通量，導致K（θ）的計算誤差。因此，使用負壓計讀數和水分特徵曲線求含水率時，必須事先用實測的總的水分含量來修正水分特徵曲線，使得計算出的總水分含量與稱重得到的實際總的水分含量相近。

用電子天平測定的總的水分含量是相當准確的，誤差存在於負壓計和水分特徵曲線上。在試驗前嚴格挑選性能一致的陶瓷頭。作這樣的假定：①稱重測定的總的水分含量准確；②負壓計測定的負壓准確；③假定兩測點間（≤5cm）的含水率線性變化。在上述基本假定的前提下，水分特徵曲線的修正步驟如下：

（1）作一條假想的水分特徵曲線作為初始水分特徵曲線。

（2）反查水分特徵曲線。由初始曲線查出各測點測得負壓值所對應的含水率。

（3）計算修正系數q_j（j=1，2，…，n，為觀測次數）。它等於實測的總含水量和計算出的總含水量的比值：

土壤水鹽運移數值模擬

式中：q_j為修正系數，用於修正各個計算出（反查水分特徵曲線得到）的含水率；W_jr為實測土柱總的含水量（g），由稱重得到，W_jr=總的含水量（或試驗開始時的總含水量）-總蒸發量，試驗開始時的總水量=總蒸發量+試驗結束時土柱的總含水量；W_jc為計算出的土柱總含水量（g），由反查水分特徵曲線求得。

反查水分特徵曲線得到某時刻（t_j）各負壓值所對應的含水率，由剖面含水率分段（5cm一段）計算，最後求和，得出t_j時刻土柱總的含水量：

土壤水鹽運移數值模擬

式中：r為土柱半徑（cm）。

（4）計算含水率修正值θ_i，j修（i=1，2，…，5，負壓計測點個數，j=1，2，…，n為觀測次數）因負壓值為實測值，所以修正時負壓值固定不變，只修正含水率。

θ_i，j修=θ_i，j計×q_j （1.2.22）

式中：θ_i，j修為含水率的修正值（cm³/cm³）；θ_i，j計為含水率的計算值（cm³/cm³），由水分特徵曲線求得。

（5）迭代修正過程：①由初始曲線反求各負壓值所對應的含水率得

；②用

乘以

得修正值：

土壤水鹽運移數值模擬

作為第一次迭代修正值；③用第一次修正值

和相應的負壓值作出第一次修正的水分特徵曲線，從而得第一次修正後的

和

；④重復以上過程得到

作為第二次迭代修正值，從而作出第二次修正的水分特徵曲線，以此類推可得到第p次迭代修正值：

以及第p次修正的水分特徵曲線。

（6）收斂標准：當相鄰兩次迭代修正值之差的絕對值小於預先給定任意小的正數ε時，迭代修正結束，即（圖1.2.6）：

土壤水鹽運移數值模擬

一般取e=0.01（或1%），正常情況下經過4～5次迭代則可滿足上述標准，從而求得水分特徵曲線。

圖1.2.6 p-1次與p次修正h-θ曲線

圖1.2.7 剖面負壓曲線

2.水力傳導度K（θ）的計算

修正好水分特徵曲線後，就可計算水力傳導度。首先應計算水勢梯度，而後計算通量，最後計算出K（θ）。

（1）水勢梯度的計算：若總水勢為φ，則水勢梯度

（坐標z向下為正），當Δz較小時，

，所以只需要計算負壓梯度

，根據負壓計讀數可繪出剖面負壓曲線（圖1.2.7），由作圖法可求得任一斷面z處t₁和t₂時刻的負壓梯度，由此可得t₁～t₂時段內負壓梯度的平均值：

土壤水鹽運移數值模擬

其中

（為中心差分）。

（2）通量的計算：根據修正好的水分特徵曲線，t₁和t₂時刻含水率θ（t₁）和θ（t₂）的分布，可由負壓分布h（t₁）和（t₂）通過h—θ關系換算得到，土柱內含水量的減少量等於土柱的蒸發量，如圖1.2.8所示，t₁-t₂時刻內任一斷面z處的土壤水分通量q（z），由連續性方程得：

圖1.2.8 含水率分布曲線

土壤水鹽運移數值模擬

對上式積分，積分限由0至z，則得：

土壤水鹽運移數值模擬

式（1.2.26）表明，在Δt時段內，0和z處水分運動通量之差等於0和z之間土柱水量增加的速率。由於0 處的通量即為土柱表面的蒸發強度E₀（q（0）=E₀），式（1.2.26）進一步表示為：

土壤水鹽運移數值模擬

由式（1.2.27），任一斷面z處的通量為：

土壤水鹽運移數值模擬

式（1.2.28）中土柱表面蒸發強度E₀由稱重測得（與坐標軸相反E₀為一負值）。右端方括弧內的值可由t₁和t₂時刻含水率分布求得，用圖解法即為圖1.2.8中a-d-e-f空白圖形的面積。式（1.2.28）表明，一定深度z處的通量等於蒸發率減掉在那個深度上的土壤損失掉的水分。

圖1.2.8中a-b-c-d所示陰影面積為高度z處Δt=t₂-t₁時段內單位面積上所通過的水量，該值除以Δt則為時段Δt內z處的平均通量q（z）。此結果可和式（1.2.28）計算得出的通量值互相驗證。

（3）水力傳導度K（θ）的計算：取一系列的z斷面，按上述方法求出平均的q（z）、∂h/∂z和θ值，便可由下式計算K（θ）：

土壤水鹽運移數值模擬

（4）「一次法」的優點：①在求K（θ）的同時，求得h—θ曲線，可謂一舉兩得；②該方法簡單實用，每天只需稱重和讀取負壓計讀數，但測量精度對所得結果影響較大，所以，試驗中必須有較高的測量精度。

3.實際算例

（1）新鄉中壤土：為了驗證本方法，首先在室內用新鄉中壤土做試驗，土樣為擾動土，干容重γ_干=1.38g/cm³，初始含水率θ_0g=0.08，分5層按下列公式裝土：

G=γ_干×（V_柱-V_負壓計）（1 +θ_0g） （1.2.30）

式中：G為裝土重量（g）；γ_干為土的干容重（g/cm³）；V_柱為要裝土柱的體積（cm³）；V_負壓計為土柱內負壓計所佔體積（cm³）；θ_0g為初始重量含水率。

試驗開始時間為1993年5月18日，結束時間為5月29日，共11天。「一次法」中關鍵的一步是修正水分特徵曲線，所以首先根據實測數據修正水分特徵曲線。通過二次迭代修正達到了精度要求

，通過修正，點的分布愈來愈集中於一條光滑的曲線上（圖1.2.9）。

為了驗證修正的水分特徵曲線的可靠性，根據修正後的水分特徵曲線計算出的土柱含水量與實測的土柱含水量比較，兩者完全一致，絕對誤差小於1.2 g（表1.2.1）。由圖1.2.10和圖1.2.11 可計算出平均負壓梯度和水分通量，從而可計算出 K（θ）（圖1.2.12）。

圖1.2.9 h—θ曲線圖

表1.2.1 實測含水量與計算含水量對比表

圖1.2.10 負壓分布

圖1.2.11 含水率分布

圖1.2.12 K—θ關系

通過計算發現，使用下部觀測資料計算K（θ）的可靠性較差，這一點與Wind得出的結論是一致的。由於下部負壓較低，負壓變化平緩，因此負壓梯度的計算誤差相對較大，從而導致K（θ）的計算誤差。

本次試驗無論在儀器設計上還是在演算法上都對Wind提出的方法進行了一些改進。為了使假想曲線盡可能逼近實際曲線，加快迭代速度，試驗結束時取土測定含水率，然後標在圖上，並使假定曲線通過這些實測點，結果加快了迭代速度。

（2）永樂店砂壤土：取土時，清除10cm表土層，將鋼管均勻地打入土裡，取得原狀沙壤土。試驗從1993年10月8日開始，10月26日結束。水分特徵曲線經過三次修正達到迭代精度要求。

經過誤差計算，Max∣W_實-W_計∣＜1g，相對誤差在10^-3～10^-4之間。計算出的K（θ）值與θ進行了曲線擬合，（圖1.2.12），擬合的經驗公式如下：

K（θ）=1.20269×10^-8e^23.90134θ （1.2.31）

式中：K（θ）為水力傳導度（cm/min）；θ為體積含水率（cm³/cm³）。

（五）CD法計算K（θ）

根據室內試驗獲得的土壤水分特徵曲線和土壤水擴散度，根據容水度C（θ）和擴散度D（θ），由K（θ）=C（θ）×D（θ）計算得到非飽和土壤水力傳導度K（θ）。計算過程中，先由h—θ經驗公式，由h值計算出θ值和C（θ），再由θ計算出D（θ），從而可以得到K（θ）值，將K（θ）與θ（或h）進行曲線擬合得出其經驗公式。通過CD法計算得到永樂店土樣K（θ）與θ的經驗公式為：

永樂店沙壤土：

K（θ）=0.298354θ^6.622666，R=0.9975334 （1.2.32）

式中：K（θ）為水力傳導度（cm/min）；θ為體積含水率（cm³/cm³）。擬合曲線見圖1.2.13。

永樂店粉沙土：

K（θ）=0.1685237θ^5.045248，R=0.9906561 （1.2.33）

擬合曲線見圖1.2.13。

圖1.2.13 永樂店K（θ）—θ曲線

通過對永樂店上部土層沙壤土的比較，用「一次法」計算的K（θ）值和CD法計算的K（θ）值，兩者數值比較吻合，其中「一次法」計算的K（θ）值略偏小些，可能是由於在測坑邊取的原狀土在施工過程中人為踩踏，致使上部土壤較密實，容重較大，從而導致計算出的K（θ）值偏小。

⑦ 河流流量測量有哪些方法

傳統的河流流量方法包括人工船測，橋測，纜道測量，和涉水測量等。其基本原理是在測流斷面上布設多條垂線。在每條垂線處測量水深並用流速儀測量一至幾個點的流速儀從而得到線平均流速。進而得到斷面面積和斷面平均流速。流量則由斷面面積和斷面平均流速的乘積得到。
浮標測流發，利用浮標漂移速度與水道斷面來推算斷面流量。用睡眠浮標法測流時，應先測繪出測流斷面上水面浮標速度分布圖。將其與水道斷面相配合，便可計算出斷面虛流量。斷面虛流量乘以浮標系數，便可計算出斷面流量。浮標系數與浮標類型、風力風向及河流狀況等因素有關

⑧ 請問野外水文地質調查時如何測量泉水的流量

一般使用三角堰測量，埋設三角堰的時候要注意，一定要使三角堰流出的水流時自由水跌，再者測量三角堰水位高度是應在三角堰橫向過水寬度三倍以外的部位測量，在堰口測量時由於存在水跌，數值偏小，該種方法簡單，但如果泉的流量大時可應用梯形堰或矩形堰等，不同的測量方法有不一樣的計算公式，可在水文地質手冊上查找，不知是否說明白了，謝謝

⑨ 河流流量測量有哪些方法

河流流量測量的方法如下：

1、流量計法

利用流量計直接測量河流的流量。流量計的種類很多，主要有壓差式、電磁式、流槽式和堰式流量計等類型。可根據實際流量的流量范圍和測試精度要求選擇使用。

2、容積法

將河水接入已知容量的容器中，測定其充滿容器所需要的時間，重復測定數次，求出其平均值t（s），從而計算水量的方法。

本法簡單易行，測量精度較高，適用於河流量較小的河流。但溢流口與受納水體應有適當落差或能用導水管形成誤差。

3、浮標法

選取一平直河段，測量該河段2m間距內水流橫斷面的面積，求出其平均橫斷面的面積。在上遊河段投入浮標，測量浮標流經確定河段（L）所需要的時間，重復測量多次，求取需要時間的平均值（t），即可計算出流速（L/t），進而可按下式計算流量：

5、聲學多普勒流速測流

聲學多普勒流速測流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的簡稱,是利用聲學多普勒原理進行研製的。它一次能同時測出河床的斷面形狀、水深、流速和流量,適用於大江大河的流量監測。

該流量計的主機和換能器裝在一防水容器內,工作時全部浸入水中,通過防水電纜與攜帶型計算機相連,流量計的操作控制在攜帶型計算機上進行。從最初的盲區1m以上,降低到所謂的「零盲區」,剖面單元縮小到目前的0.05~0.25m ,使其在寬淺河流上的應用成為可能。