[发明专利]泥炭饱和导水率的精确测定方法

说明书

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种泥炭饱和导水率的测定方法。

背景技术

泥炭饱和导水率是刻画泥炭地水文过程的重要参数，直接决定着一定时间内泥炭地水分进出总量，并通过影响泥炭地水文情势间接制约着泥炭地植被生长、泥炭积累与分解、泥炭地碳累积、元素迁移转化等过程。影响泥炭饱和导水率的因素极为复杂，泥炭地类型、泥炭分解程度、地表植被类型、地形、孔隙度等都会影响饱和导水率。因此，精确测定泥炭饱和导水率是进行有关泥炭地水文过程研究的前提和重要环节。

传统的测定泥炭饱和导水率方法是使用石蜡（或树脂）将泥炭样品各横截面完全密封，或者直接将泥炭样品置于玻璃管内进行测量。使用石蜡（或树脂）完全密封的方法需要在每次实验前按实验要求将样品开露横截面，每次开露横截面都会对泥炭样品的形状、属性产生破坏，而且不能测定不同水位高度下的泥炭饱和导水率。而直接将样品置于玻璃管内进行测定的方法极容易产生巨大误差，多数水流会沿着管壁与样品之间的孔隙流动，产生“边缘效应”，使得测量值大于实际值数个数量级。

因此，传统的测定泥炭饱和导水率的方法在实验控制和测量精度等方面存在着明显的缺陷。此外，大块的、保存完整的原状泥炭样品极难获得，加上野外原位测定的技术难度较大，因此，利用小规模泥炭样品进行饱和导水率的测定成为泥炭研究领域的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种泥炭饱和导水率的精确测定方法及其室内的测定装置。

本发明的技术方案是：将切割好的样品浸泡至完全饱和，将泥炭样品置于干净的铝盒内，倒入融化的石蜡液体，将PVC管垂直插入石蜡液体，使泥炭样品位于PVC管内，待石蜡完全冷却变硬后，将样品和PVC管从铝盒中整体取出，去除石蜡，用纱布包裹PVC管底部，用橡皮筋固定，将包裹好的样品置于大漏斗内，放置在铁架台上，大漏斗下方安放烧杯用以承接上部下渗的水流。用洗瓶往PVC管内注入蒸馏水待流速稳定后，清除下部烧杯内水体并开始计时，在计时过程中，不断加水保证水位高度一直稳定在同一刻度线。计时结束后，收集烧杯内的水体并倒入量筒内，记录单位时间内通过泥炭样品横截面入渗的水的体积。

本发明与传统方法相比，避免了因密封不彻底带来的“边缘效应”问题。水仅从泥炭样品的横截面通过，不会沿样品边缘缝隙下渗，极大提高了泥炭饱和导水率测定的精确度，测量精度为±0.1mm/s。同时，通过PVC管高度的控制，可以实现不同水位高度下泥炭饱和导水率的测定。

附图说明

附图为泥炭饱和导水率精确测定的装置的结构示意图。

其中：洗瓶1、PVC管2、蒸馏水3、泥炭样品4、石蜡5、大漏斗6、纱布7、烧杯8、铁架台9。

具体实施方式

本发明的泥炭饱和导水率的室内测定装置，由洗瓶1、500ml内径为10.3cm、长度为20cm、厚度为2mm的PVC管2、蒸馏水3、泥炭样品4、石蜡5（工业用）、最大口径为15cm的大漏斗6、纱布7、500ml烧杯8、铁架台9、以及规格为20×12×6cm的铝盒、1000ml量筒、计时器、酒精灯组成。

具体步骤如下：

步骤一、使用壁纸刀将野外获得的柱状泥炭样品4切割成规则正方体。正方体边长在6cm至8cm之间。在此过程中去除因样品挤压引起的样品4变形部分，切割好的样品4置于水盆中逐次加水至样品高度并浸泡24小时至完全饱和。

步骤二、垂直方向上，以1cm为单位间隔在PVC管2内壁做刻度标记，最大刻度视实验要求而定，刻度线应该清晰明了，方便之后的注水过程。

步骤三、石蜡5放于铝盒内并安放在铁架台9上，下置酒精灯加热至融化。

步骤四、将泥炭样品4置于干净的铝盒内，倒入融化的石蜡5液体，倒入的量视样品4的高度而定，石蜡5液面应低于泥炭样品4横截面0.5cm以内。

步骤五、将PVC管2垂直插入石蜡5液体，保证泥炭样品4全部位于PVC管2内，静等石蜡5冷却变硬。

步骤六、石蜡5完全冷却变硬后，将样品和PVC管2小心的从铝盒中整体取出，去除附着在PVC管2外壁的石蜡，用大于PVC管2横截面面积的纱布7包裹PVC管2底部，并用橡皮筋固定，防止样品移动或滑落。

步骤七、将包裹好的样品4置于大漏斗6内，放置在铁架台9上，大漏斗6下方安放500ml的烧杯8用以承接上部下渗的水流。

步骤八、用洗瓶1往PVC管2内注入蒸馏水至5cm处（可根据实验要求调节），待流速稳定后，清除下部烧杯8内水体并开始计时，在计时过程中，不断加水保证水位高度一直稳定在同一刻度线。

步骤九、计时结束后，收集烧杯8内的水体并倒入量筒内，记录单位时间内通过泥炭样品横截面入渗的水的体积。