王 海 ,吳 朋 ,張 銳
(1.吉林省水文水資源局白城分局,吉林 白城 137000;2.吉林省水文水資源局四平分局,吉林 四平 136000)
2000年以來,我國北方地區出現大范圍的持續干旱,隨著每年春季旱情的日益加劇,及時、準確地為各級政府和抗旱決策部門提供完整、精確、適時的第一手抗旱資料,為確保土壤墑情監測工作的順利開展,將土壤墑情監測工作真正納入水文,并作為水文基礎工作的重要一部分。在實際工作中對采樣工具進行了多次試驗和探究,在原取土工具——舊式采樣器(麻花式)的基礎上進行了改進,研制出了一種新型的取土工具——新型采樣器(直筒式),極大的提高了工作效率和資料精度。目前,由吉林省四平水文儀器廠生產的新型采樣器已成功應用于實際工作中。
1)取土層深度。所取土層深度范圍為0~70 cm。
2)鉆桿。長度為600 mm,空心鐵管上刻有10 mm標尺,輕便,讀數方便。
3)鉆尖。鉆尖為長150 mm,直徑40 mm鐵筒,底部為30°斜坡,一側有一長80 mm、寬10 mm的豁口。
新型采樣器在水文分局土壤墑情監測工作中應用已有幾年,從使用情況看,其性能穩定,可靠,省時省力,與舊式采樣器比有很大的優越性。
1)取樣穩定準確。舊式采樣器由三部分組成:鉆尖、鉆桿、手柄。鉆尖長150 mm,呈螺紋狀,主要是靠螺紋將土帶出地面,由于所取的土裸露在外,從鉆孔中拔出時很容易掉土,尤其是取松質土時,有時要好幾次才能達到所要求的土樣重量。另外,由于容易掉土,加之有時松散表層土也容易掉入鉆孔中,因而會造成所取的深層土不屬于該土層的,不能真正代表該層的實際土壤含水量,以至于達不到規定的精度要求。
新型采樣器由三部分組成。鉆尖、帶有刻度的鉆桿、手柄。鉆尖為長150 mm,直徑40 mm的鐵筒,底部制成30°斜坡,這就使之很容易鉆入土層里;一側有一長80 mm、寬10 mm的豁口,便于用螺絲刀等工具把裝入筒內的土摳出。所取的土樣裝在筒內,不容易被碰到,基本不掉土,一次即可完成。所取土樣準確、真實可靠。鉆桿上刻有10 mm的標尺,能準確掌握所取土層深度。詳見附圖1。

圖1 舊式采樣器與新型采樣器對照圖及型新采樣器鉆尖放大圖
2)省時省力。用舊式采樣器采樣時,鉆入深層(地表30 cm以下土層)土壤,很費力,從土里往出拔時更是費力,尤其是遇到粘土、亞粘土層,有時需用2個人合力才能將其從鉆孔中拔出。而用新型采樣器采樣時,無論取土層深度如何,也無論土質如何,斜坡式的鉆尖都非常容易鉆入土里,從鉆孔中拔出也很省力,一個人即可以輕松操作,省時省力。從取土速度看,用舊式采樣器采樣,每完成一處監測站(兩條垂線共10個取土點,土層深度分別為 5,10,20,30,50 cm)取土樣需用時 20 min左右,而新型采樣器完成相同的任務更好更快,只需6~10 min。可見,新型采樣器較舊式采樣器采樣可省時一半左右。
3)輕便、易于操作。舊式采樣器的手柄、鉆桿及鉆尖均為實心鐵制成,整體重量為1 200 g,鉆體沉重不便于攜帶和操作。新型采樣器無論是手柄、鉆桿和鉆尖,均采用空心鐵管制成,整體重量為700 g,輕便靈活,便于攜帶和操作。
4)新、舊兩種采樣器對比分析。以四平地區河西站2005年5月15日,兩次土壤墑情監測實驗資料為例,對新型采樣器與舊式采樣器進行對比。可看出,無論是從取樣精度,采樣時間還是儀器的本身重量,新型采樣器都具有很大的優越性。資料詳見表 1、表 2、表 3、表 4。

表1 四平地區河西站土壤含水量觀測記載計算表

表2 四平地區河西站土壤含水量觀測記載計算表

表3 取樣精度分析表

表4 新型采樣器與舊式采樣器對比表