1.一种静态测量土壤孔隙率的方法,其特征在于:包括采样过程和测量计算过程,S1、采样过程:利用通过螺纹连接有环刀手柄、体积为V的钢制环刀,切割自然状态的土壤,使土样充满其中;不可左右摇动,以使土壤自然结构不被破坏,直到环刀全部压入土中;然后用小铲将环刀从土中挖出,取下手柄,并用小刀仔细沿环刀两端边缘修整削平,切除多余的土壤;
修整完成后,将取好样的环刀上端盖上滤膜,下端盖上密封盖,然后再通过螺纹连接环刀手柄组成土壤切割装置,土壤切割装置通过气路管道与测氡仪和气泵连接,组成一个闭环气路测量装置;
S2、测量计算过程:
启动气泵,将测量装置内氡混合均匀,测量装置中氡浓度的变化规律如下:式中,V1是采样土壤的体积;V3是测量装置气路及测氡仪内空间总体积;C(t)为时间为t时测量装置内的氡浓度,单位为Bq·m-3;
当测量装置内氡浓度趋于稳定时,由测氡仪对测量装置内的氡浓度进行测量,氡浓度记为C1,此时式(1)变化为:
停止气泵,在测量装置气路中添加一个体积为V4的空腔,启动泵,待测量装置内氡浓度再次趋于稳定时,此时氡浓度为C2,有:将相关参数代入式(2)、式(3)求解,就可以得到土壤中土壤孔隙率η。
2.一种静态测量土壤孔隙率的装置,其特征在于:所述测量装置为闭环气路装置,其由土壤切割装置、密封盖、气泵及测氡仪通过气路管道连接后组成;
所述的土壤切割装置由环刀手柄、环刀组成,所述的环刀手柄的一端设有环形开口腔,环形开口腔的端口设有台阶孔,台阶孔的端口设有与环刀连接的内螺纹,环形开口腔的底部中心设有中心孔,环刀手柄的另一端焊接有一根与中心孔相通的直通管,直通管的另一端焊接有一根一端封闭一端开口的直管手柄,直管手柄上的排气孔与直通管的内孔相通;
直管手柄排气孔通过气路管道与气泵的一端连接,所述气泵的另一端通过气路管道与测氡仪的一端连接,所述测氡仪的另一端通过气路管道与密封盖连接;
所述的环刀的一端设有刀口,环刀的另一端设有与环刀手柄连接的外螺纹。
3.根据权利要求2所述对表层土壤采样测量得到土壤孔隙率的装置,其特征在于:所述密封盖中心设有中心孔,中心孔焊接有直通管,直通管通过气路管道与测氡仪连接,密封盖盖在环刀有刀口的一端。
4.根据权利要求2所述对表层土壤采样测量得到土壤孔隙率的装置,其特征在于:所述密封盖带有密封垫。
5.根据权利要求2所述对表层土壤采样测量得到土壤孔隙率的装置,其特征在于:所述外螺纹不高于环刀外表面。
6.根据权利要求2所述对表层土壤采样测量得到土壤孔隙率的装置,其特征在于:所述环刀手柄与环刀连接处是一斜面。