蒸滲儀(lysimeter)應(yīng)用水量平衡原理在水文循環(huán)中測定或推求下滲、徑流、潛水蒸發(fā)量及作物蒸騰蒸發(fā)量等要素的變化過程,該裝置可以研究地下水蒸發(fā)過程及作物耗水規(guī)律,測定土壤水入滲補(bǔ)給量或滲漏量,研究土壤水量平衡和地下水補(bǔ)給;可以測定壤水中溶質(zhì)化學(xué)成分含量,研究化肥農(nóng)藥對(duì)土壤水和地下水的影響及其在 SPAC 系統(tǒng)中運(yùn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律。
近10 年來,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,蒸滲儀的研究和應(yīng)用已經(jīng)趨于技術(shù)化、信息化和自動(dòng)化,其性能上有很大的提高。
蒸滲儀可分為稱重式和非稱重式兩種。非稱重式蒸滲儀通過控制地下水位,測定補(bǔ)償水量,國外也稱為排水型蒸滲儀,其安裝操作簡單,造價(jià)低。
稱重式蒸滲儀可分為液壓式、機(jī)械式稱重式等,現(xiàn)行多為稱重式,能測定短時(shí)段的要素值,精度高,造價(jià)也高。
非稱重式蒸滲儀通過不同定水位控制測量由降水過程導(dǎo)致的滲漏量及蒸發(fā)過程消耗的補(bǔ)給水量,可以完成潛水蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)、“四水”(降水水、土壤水、地表水、地下水)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等。
稱重式蒸滲儀在電子技術(shù)、土壤物理學(xué)和微氣候?qū)W等領(lǐng)域不斷深入的基礎(chǔ)上,為農(nóng)田水文研究開發(fā)生產(chǎn)的一種更系統(tǒng)更綜合的測量工具。整個(gè)系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分:測量部分、數(shù)據(jù)傳輸部分和終端顯示部分。
測量部分主要由土壤、鋼筒,稱重系統(tǒng)平臺(tái),體傳感器等組成。數(shù)據(jù)傳輸部分包括前端放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。終端顯示部分由蒸滲儀主機(jī)、備用電源、計(jì)算機(jī)及配套軟件組成。
測量時(shí)利用電子秤或壓力感應(yīng)計(jì)測定蒸滲儀的質(zhì)量變化,并根據(jù)水量平衡方程計(jì)算作物蒸發(fā)量,即ET=/+P+0+AR-AW6式中;
ET 為時(shí)段內(nèi)作物的騰發(fā)量:為時(shí)段內(nèi)的灌溉量;
P 為時(shí)段內(nèi)的降水量;
0 為時(shí)段內(nèi)的地下水流量(地下水向蒸滲儀補(bǔ)給是為正,下滲時(shí)為負(fù));
4R 為時(shí)段內(nèi)的凈地表徑流量(地表徑流向蒸滲儀內(nèi)部補(bǔ)水時(shí)為正,反之取負(fù)值);
4W 為時(shí)段始末蒸滲儀的質(zhì)量差。