CN110133222A - 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法 - Google Patents

一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110133222A
CN110133222A CN201910408000.8A CN201910408000A CN110133222A CN 110133222 A CN110133222 A CN 110133222A CN 201910408000 A CN201910408000 A CN 201910408000A CN 110133222 A CN110133222 A CN 110133222A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
water
crack
soil moisture
monitoring method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910408000.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王进
刘子琦
李渊
李开萍
孙建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Education University
Original Assignee
Guizhou Education University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Education University filed Critical Guizhou Education University
Priority to CN201910408000.8A priority Critical patent/CN110133222A/zh
Publication of CN110133222A publication Critical patent/CN110133222A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G01N33/246—Earth materials for water content

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

本发明公开了一种喀斯特地区水土漏失水‑盐运移监测方法，所述方法步骤为：一、首先调查裂隙孔隙迹长、倾角和张开度的情况，确定仪器布置点；二、在选好的每个点上垂直裂隙土壤剖面挖一个土坑；三、用水将挖出的土壤和成稀泥，然后用稀泥包住土壤水分传感器，然后将其放入到挖好的土坑中，再用土将土坑填满；四、所有土壤水分传感器的安放点布置好后，再用水泥将整条裂隙封起来；五、用塑料管将土壤水分传感器的数据线包裹后连接到地面的数据采集器上，每10分钟记录一次数据；六、将数据采集器放入防雨防晒装置中。可准确的反映降雨对裂隙水‑盐运移影响，即裂隙水‑盐运移机理，解决喀斯特裂隙水‑盐运移的机理问题，取得了很好的效果。

Description

一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法
技术领域
本发明涉及一种土漏监测方法，尤其涉及一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，属于野外试验检测技术领域。
背景技术
石漠化作为“喀斯特环境问题”受到国内外学者的广泛关注，同时是制约我国西南地区可持续发展的首要问题，石漠化的加剧，导致由落水洞、岩溶裂隙等空间漏失到地下河空间的水土流失量和流速迅速增加，大量水资源及溶解态土壤营养元素随地下河空间快速流失。石漠化过程中，水土流失包括地表及地下两部分流失，地下漏失是石漠化条件下主要的流失方式。水土漏失过程能够改变土壤结构，同时也能影响土壤物质的空间分布。进行石漠化治理，首先应提供石漠化地区植物生长所必需的土壤和水分。土壤养分对该地区的土壤生产力和生态恢复途径有着十分重要的影响。因此，如何监测喀斯特地区的水土漏失水-盐运移情况，探明喀斯特地区水土漏失与养分流失过程及其机制，为研发水土漏失与养分流失阻控技术，形成水土流失综合治理技术规程，进而对石漠化生态系统进行适应性的修复，这是现目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，在喀斯特石漠化治理研究区，通过野外考察，选择喀斯特裂隙，调查清楚裂隙孔隙迹长、倾角和张开度等情况，理清裂隙主干和枝干，通过在主干和枝干合理位置安装美国Decagon公司的5TE土壤水分传感器，以10分钟自动记录一次的方式记录数据，同时结合气象站降雨量等相关数据（气象站数据也是对应10分钟自动记录一次数据）系统，准确的反映降雨对裂隙水-盐运移影响，即裂隙水-盐运移机理，解决喀斯特裂隙水-盐运移的机理问题。
本发明的技术方案为：一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，所述方法步骤为：一、调查裂隙孔隙迹长、倾角和张开度的情况，掌握裂隙的整体状况，确定仪器布置点；二、在选好的每个点上垂直裂隙土壤剖面挖一个土坑；三、用水将挖出的土壤和成稀泥，然后用稀泥包住土壤水分传感器，使土壤水分传感器处于土壤中，然后将其放入到挖好的土坑中，再用土将土坑填满；四、所有土壤水分传感器的安放点按照步骤三布置好后，再用水泥将整条裂隙的外侧壁封起来；五、用塑料管将土壤水分传感器的数据线包裹后连接到地面的数据采集器上，时间设定为每10分钟记录一次数据；六、将数据采集器放入防雨防晒装置中。
所述步骤一中，仪器布置点选在裂隙的主干及各分叉支路上均有布置。
所述步骤二中，土坑的规格尺寸为深10cm，宽10cm，高10cm。
所述步骤三中，土壤水分传感器为美国Decagon公司的5TE土壤水分传感器。
所述步骤五中，数据采集器采用美国Decagon公司的EM50数据采集器。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，本研究方法在系统分析裂隙的孔隙迹长、倾角和张开度等情况后，整体掌握裂隙特征，在关键主干，枝干中安放土壤水分传感器。系统、科学、准确的监测到裂隙中土壤水-盐运移情况，且能做到长时间、连续性，动态监测，更能真实反映裂隙水-盐运移的真实机理。避免了人工采样，测试等费时费力且数据单一，不连续等的问题。大大提高了科研工作效率和提供大量、可靠、真实的科研数据，取得了很好的使用效果。
附图说明
图1为本发明的仪器布置点示意图；
图2为本发明的实施例1中的裂隙土壤水分-降雨量特征关系图；
图3为本发明的实施例1中的裂隙土壤电导率-降雨特征关系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：如附图1～3所示，一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，所述方法步骤为：一、调查裂隙孔隙迹长、倾角和张开度的情况，掌握裂隙的整体状况，确定仪器布置点，如附图1中的点1～点9上均有布置；二、在选好的每个点上（点1～点9）垂直裂隙土壤剖面挖一个土坑；三、用水将挖出的土壤和成稀泥，然后用稀泥包住土壤水分传感器，使土壤水分传感器处于土壤中，然后将其放入到挖好的土坑中，再用土将土坑填满；四、所有土壤水分传感器的安放点按照步骤三布置好后，再用水泥将整条裂隙的外侧壁封起来，不让降雨直接淋湿到裂隙剖面上，影响实验效果；五、用塑料管将土壤水分传感器的数据线包裹后连接到地面的数据采集器上，时间设定为每10分钟记录一次数据；六、将数据采集器放入防雨防晒装置中。
步骤一中，仪器布置点选在裂隙的主干及各分叉支路上均有布置。
步骤二中，土坑的规格尺寸为深10cm，宽10cm，高10cm。
步骤三中，土壤水分传感器为美国Decagon公司的5TE土壤水分传感器。
步骤五中，数据采集器采用美国Decagon公司的EM50数据采集器。
5TE土壤水分传感器（美国Decagon公司）（精度：0.03m3/m3）能够测定土壤水分、电导率和土壤温度，是测定岩溶裂隙土壤水分和导电溶质变化的主要仪器。因此在岩溶裂隙中安装5TE土壤水分传感器来测定裂隙中水分及导电溶质的变化情况进而为了解和掌握喀斯特地下漏失特点具有重要的意义，以为喀斯特水土漏失阻控提供基础理论依据。
由于喀斯特裂（孔）隙发育的复杂性和特殊性，在安装仪器前首先要了解清楚裂（孔）隙的形态，裂（孔）隙迹长、倾角和张开度等情况，综合分析裂隙状况，合理布置监测点使其监测具有代表性和整体性，能够代表漏失总体情况。
本研究方法在系统分析裂隙的孔隙迹长、倾角和张开度等情况后，整体掌握裂隙特征，在关键主干，枝干中安放土壤水分传感器。系统、科学、准确的监测到裂隙中土壤水-盐运移情况，且能做到长时间、连续性，动态监测，更能真实反映裂隙水-盐运移的真实机理。避免了人工采样，测试等费时费力且数据单一，不连续等的问题。大大提高了科研工作效率和提供大量、可靠、真实的科研数据，取得了很好的使用效果。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，其特征在于：所述方法步骤为：一、调查裂隙孔隙迹长、倾角和张开度的情况，掌握裂隙的整体状况，确定仪器布置点；二、在选好的每个点上垂直裂隙土壤剖面挖一个土坑；三、用水将挖出的土壤和成稀泥，然后用稀泥包住土壤水分传感器，使土壤水分传感器处于土壤中，然后将其放入到挖好的土坑中，再用土将土坑填满；四、所有土壤水分传感器的安放点按照步骤三布置好后，再用水泥将整条裂隙的外侧壁封起来；五、用塑料管将土壤水分传感器的数据线包裹后连接到地面的数据采集器上，时间设定为每10分钟记录一次数据；六、将数据采集器放入防雨防晒装置中。
2.根据权利要求1所述的喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，其特征在于：所述步骤一中，仪器布置点选在裂隙的主干及各分叉支路上均有布置。
3.根据权利要求1所述的喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，其特征在于：所述步骤二中，土坑的规格尺寸为深10cm，宽10cm，高10cm。
4.根据权利要求1所述的喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，其特征在于：所述步骤三中，土壤水分传感器为美国Decagon公司的5TE土壤水分传感器。
5.根据权利要求1所述的喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法，其特征在于：所述步骤五中，数据采集器采用美国Decagon公司的EM50数据采集器。
CN201910408000.8A 2019-05-15 2019-05-15 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法 Pending CN110133222A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910408000.8A CN110133222A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910408000.8A CN110133222A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110133222A true CN110133222A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67574526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910408000.8A Pending CN110133222A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110133222A (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988886A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 贵州大学 一种用于研究坡面径流和地下孔裂隙流的模拟试验装置
CN103076437A (zh) * 2012-12-30 2013-05-01 中国矿业大学(北京) 考虑时空差异与降雨影响的采煤地裂缝水分损伤监测方法
CN103217190A (zh) * 2013-03-13 2013-07-24 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203361656U (zh) * 2013-06-28 2013-12-25 上海建工材料工程有限公司 一种对施工现场混凝土柱体进行保湿养护的保养装置
CN103485321A (zh) * 2013-08-28 2014-01-01 攀枝花市西佛寺景区投资开发有限公司 一种喀斯特地貌石漠化治理方法
CN104237485A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 中国矿业大学 有裂缝的采煤沉陷区的土壤蒸发量监测方法
CN105866377A (zh) * 2016-03-30 2016-08-17 贵州师范大学 一种洞穴体系式的水土漏失监测方法与装置
CN205506793U (zh) * 2016-03-30 2016-08-24 贵州师范大学 一种喀斯特洞穴水土漏失收集测定装置
CN207048761U (zh) * 2017-08-16 2018-02-27 天津森特聚尔新能源技术有限公司 一种煤层气“燕尾式”水平井
CN107935301A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 中国煤炭地质总局水文地质局 废弃小型煤矿酸性矿井水综合治理方法
CN108035397A (zh) * 2017-12-15 2018-05-15 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种适用于喀斯特地区岩面径流的收集方法及灌溉系统
CN108593505A (zh) * 2018-04-18 2018-09-28 贵州大学 一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法
CN109085023A (zh) * 2018-08-15 2018-12-25 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种喀斯特地区岩土界面流高效收集方法及装置
CN109100481A (zh) * 2017-06-21 2018-12-28 武汉轻工大学 一种封闭式土体干湿循环下裂隙发育特征综合试验装置
CN109147541A (zh) * 2018-10-25 2019-01-04 郑州大学 土体渗透破坏模拟装置及使用方法
CN110174505A (zh) * 2019-06-27 2019-08-27 贵州师范大学 一种用于喀斯特石漠化地区的径流池及其安装使用方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988886A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 贵州大学 一种用于研究坡面径流和地下孔裂隙流的模拟试验装置
CN103076437A (zh) * 2012-12-30 2013-05-01 中国矿业大学(北京) 考虑时空差异与降雨影响的采煤地裂缝水分损伤监测方法
CN103217190A (zh) * 2013-03-13 2013-07-24 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203361656U (zh) * 2013-06-28 2013-12-25 上海建工材料工程有限公司 一种对施工现场混凝土柱体进行保湿养护的保养装置
CN103485321A (zh) * 2013-08-28 2014-01-01 攀枝花市西佛寺景区投资开发有限公司 一种喀斯特地貌石漠化治理方法
CN104237485A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 中国矿业大学 有裂缝的采煤沉陷区的土壤蒸发量监测方法
CN105866377A (zh) * 2016-03-30 2016-08-17 贵州师范大学 一种洞穴体系式的水土漏失监测方法与装置
CN205506793U (zh) * 2016-03-30 2016-08-24 贵州师范大学 一种喀斯特洞穴水土漏失收集测定装置
CN109100481A (zh) * 2017-06-21 2018-12-28 武汉轻工大学 一种封闭式土体干湿循环下裂隙发育特征综合试验装置
CN207048761U (zh) * 2017-08-16 2018-02-27 天津森特聚尔新能源技术有限公司 一种煤层气“燕尾式”水平井
CN107935301A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 中国煤炭地质总局水文地质局 废弃小型煤矿酸性矿井水综合治理方法
CN108035397A (zh) * 2017-12-15 2018-05-15 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种适用于喀斯特地区岩面径流的收集方法及灌溉系统
CN108593505A (zh) * 2018-04-18 2018-09-28 贵州大学 一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法
CN109085023A (zh) * 2018-08-15 2018-12-25 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种喀斯特地区岩土界面流高效收集方法及装置
CN109147541A (zh) * 2018-10-25 2019-01-04 郑州大学 土体渗透破坏模拟装置及使用方法
CN110174505A (zh) * 2019-06-27 2019-08-27 贵州师范大学 一种用于喀斯特石漠化地区的径流池及其安装使用方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIE ZHOU ET AL.: "Inference of creep mechanism in underground soil loss of karst conduits I.Conceptual model", 《NATURAL HAZARDS》 *
朱晓峰: "喀斯特坡地土壤-表层岩溶带产流及碳氮流失过程研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
李渊 等: "贵州石漠化地区地下漏失水土理化性质特征", 《水土保持学报》 *
肖杰 等: "喀斯特石漠化治理区土壤养分综合评价与对比——以贵州朝营和顶坛小流域为例", 《水土保持研究》 *
赵志猛 等: "西南岩溶地区土壤水分研究进展", 《湖北农业科学》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Watlet et al. Imaging groundwater infiltration dynamics in the karst vadose zone with long-term ERT monitoring
Chambers et al. 4D electrical resistivity tomography monitoring of soil moisture dynamics in an operational railway embankment
Clayton et al. Stresses in cast-iron pipes due to seasonal shrink-swell of clay soils
CN204315152U (zh) 潜水井注水试验装置
CN102704456A (zh) 一种利用人工热源和地下水温度示踪判定基坑止水帷幕渗漏的方法
CN110793964A (zh) 一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统
CN110082393A (zh) 基于移动通信和高密度电法的堤坝实时监测系统及方法
CN103363954A (zh) 一种地面沉降监测系统
CN104237485B (zh) 有裂缝的采煤沉陷区的土壤蒸发量监测方法
Playán et al. Characterizing microtopographical effects on level-basin irrigation performance
CN109696381A (zh) 一种模拟岩溶地下河流量衰减过程的试验装置
CN207714393U (zh) 一种垂直铺塑防渗帷幕渗漏检测装置
Votrubova et al. Ponded infiltration in a grid of permanent single-ring infiltrometers: Spatial versus temporal variability
Butterworth et al. Hydrological processes and water resources management in a dryland environment III: Groundwater recharge and recession in a shallow weathered aquifer
CN109024527B (zh) 路基动力响应测试内部传感器埋置与后期维护方法
CN102692359A (zh) 一种土壤水气传导率原位测量系统与测量方法
CN110174505A (zh) 一种用于喀斯特石漠化地区的径流池及其安装使用方法
CN110133222A (zh) 一种喀斯特地区水土漏失水-盐运移监测方法
Toll et al. Climate change and the role of unsaturated soil mechanics
CN109143381B (zh) 一种黄土高填方滞水层探测方法
Carman et al. Update on soil CO2 flux monitoring at the Illinois Basin–Decatur Project, USA
CN207396285U (zh) 海绵城市绿地雨水收集能力分析系统
CN210720383U (zh) 一种用于石漠化地区的水土漏失模拟装置
CN209542364U (zh) 一种模拟岩溶地下河流量衰减过程的试验装置
Chibuogwu et al. Uncovering soil piping vulnerability using direct current geophysical techniques in Awka, Anambra State, Nigeria

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190816

RJ01 Rejection of invention patent application after publication