สถานีตรวจวัดความชื้นในดินอัตโนมัติ: วิธีกำหนดความจุของสนามเพื่อการชลประทานและการประเมินความแห้งแล้ง

ความจุภาคสนามเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการวิเคราะห์ความชื้นในดิน กำหนดการชลประทาน และการประเมินความแห้งแล้ง หากไม่มีค่าความจุของสนามที่เชื่อถือได้ การประเมินความชื้นในดินและความแห้งแล้งสัมพัทธ์อาจไม่สอดคล้องกันทั่วทั้งไซต์งาน

วิธีการปฏิบัติจริงสำหรับการใช้สถานีตรวจสอบความชื้นในดินอัตโนมัติเพื่อกำหนดความจุของสนามตามขั้นตอนการทำงานนี้: เลือกสถานีที่เสถียร ทำให้ดินรอบๆ เซ็นเซอร์ท่ออิ่มตัว ป้องกันการระเหย บันทึกข้อมูลรายชั่วโมง และใช้วิธีการโค้งเพื่อกำหนดค่าความชื้นสมดุล

วิธีการวัดและอ้างอิงมาตรฐาน

วิธีการทั่วไปได้แก่ การวัดภาคสนามและการวัดในห้องปฏิบัติการ วิธีการภาคสนามรวมถึงปริมาณน้ำฝนตามธรรมชาติและน้ำท่วมขัง วิธีการทางห้องปฏิบัติการประกอบด้วยวิธีแซนด์บ็อกซ์ วิธีวิลค็อกซ์ และวิธีการเมมเบรนแรงดัน สำหรับสถานีความชื้นในดินแบบอัตโนมัติ วิธีการอ้างอิงคือการกำหนดความจุของสนามดิน NY/T 3678-2020 โดยวิธีการวัดน้ำท่วมแบบเฟรม

ขั้นตอนภาคสนามโดยใช้สถานีอัตโนมัติ

การเลือกไซต์

เลือกฟิลด์ที่แสดงถึงพื้นผิวดินในท้องถิ่น สภาพการเพาะปลูกพืชผล และขนาดการปลูกที่แน่นอน หลีกเลี่ยงตำแหน่งทางลาดและสันเขา การเข้าถึงน้ำควรจะสะดวกเพราะกระบวนการน้ำท่วมต้องใช้น้ำเพียงพอ

การตั้งค่าเฟรมและเขื่อน

สร้างเขื่อนสี่เหลี่ยมรอบโพรบเซ็นเซอร์ท่อ การจัดวางภาคสนามในทางปฏิบัติจะใช้คันดินขนาด 2 ม. x 2 ม. สูงประมาณ 30 ซม. และความกว้างด้านล่าง 30 ซม. วางกรอบไม้ไว้ที่ตำแหน่งเซ็นเซอร์กลางเพื่อสร้างพื้นที่ทดสอบ โดยไม่ทำให้สายเคเบิลเสียหาย

น้ำท่วมและปิด

ก่อนทำการชลประทาน ให้วางหญ้าแห้ง ฟาง หรือวัสดุอื่นๆ บนพื้นผิวเพื่อลดการรบกวนโครงสร้างของดิน ปริมาตรน้ำโดยประมาณคือประมาณ 1.4 ลบ.ม. สำหรับดินทราย และ 1.8 ลบ.ม. สำหรับดินร่วนหรือดินเหนียว หลังน้ำท่วมให้คลุมพื้นที่ด้วยฟางและฟิล์มพลาสติก เพื่อลดการระเหยและการบุกรุกของฝน

การรวบรวมข้อมูลและการคำนวณความโค้ง

ให้สถานีตรวจสอบทำงานก่อนและหลังน้ำท่วม การรวบรวมรายชั่วโมงจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิดินและความชื้นในท่อจะให้ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ พล็อตความชื้นในดินเทียบกับเวลา คำนวณความโค้ง และระบุจุดที่ความโค้งเกือบจะเป็นแนวนอน ค่าความชื้นที่สอดคล้องกันจะถูกนำมาเป็นความจุของสนาม

เหตุใดความจุภาคสนามจึงมีความสำคัญในการตรวจสอบโครงการ

ความจุสนามคือปริมาณน้ำในดินที่ค่อนข้างคงที่ซึ่งคงอยู่หลังจากการชลประทานหรือการตกตะกอน การระบายน้ำ และการป้องกันการระเหยที่เพียงพอ สิ่งสำคัญสำหรับตัวชี้วัดความแห้งแล้งเนื่องจากเป็นจุดอ้างอิงในท้องถิ่นสำหรับการตีความข้อมูลความชื้นในดิน

สำหรับผู้ประกอบระบบ ความจุภาคสนามไม่ได้เป็นเพียงค่าห้องปฏิบัติการเท่านั้น โดยส่งผลต่อเกณฑ์การแจ้งเตือน การตัดสินใจเรื่องการชลประทาน และพิจารณาว่าสามารถเปรียบเทียบสถานีตรวจสอบที่แตกต่างกันได้หรือไม่

เหตุใดวิธีนี้จึงปรับปรุงค่าข้อมูล

โครงการความชื้นในดินจำนวนมากหยุดแสดงค่าเปอร์เซ็นต์ การทดสอบความจุภาคสนามทำให้ค่าเหล่านั้นมีความหมายมากขึ้น เนื่องจากจะสร้างเส้นฐานของดินและน้ำในท้องถิ่น สองฟิลด์อาจแสดงปริมาณน้ำตามปริมาตรเท่ากัน แต่มีความพร้อมใช้งานของน้ำในพืชที่แตกต่างกัน หากเนื้อสัมผัสและโครงสร้างแตกต่างกัน

สำหรับเขตชลประทาน ความจุของสนามรองรับการตั้งค่าเกณฑ์ที่ดีกว่า สำหรับการตรวจสอบความแห้งแล้ง จะช่วยแปลงความชื้นดิบเป็นตัวบ่งชี้ความชื้นสัมพัทธ์ สำหรับสถานีวิจัย จะมีวิธีการเป็นเอกสารซึ่งสามารถทำซ้ำหรือตรวจสอบได้

เทมเพลตบันทึกฟิลด์

วิธีใช้ผลลัพธ์หลังการวัด

หลังจากกำหนดความจุของฟิลด์แล้ว ควรเขียนค่าลงในไฟล์สถานีและใช้ในการตั้งค่าขีดจำกัดการแจ้งเตือน ตัวอย่างเช่น คำเตือนการชลประทาน คำเตือนภัยแล้ง และการคำนวณความชื้นสัมพัทธ์ ควรอ้างอิงถึงเส้นฐานของความจุสนามในท้องถิ่น แทนที่จะเป็นค่าทั่วไปที่คัดลอกมาจากดินประเภทอื่น นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเขตชลประทาน ฟาร์มในพื้นที่แห้งแล้ง และเครือข่ายการตรวจสอบที่มีพื้นผิวดินหลายชนิด

ควรตรวจสอบผลลัพธ์เมื่อความลึกของรากพืชเปลี่ยนแปลงหรือเมื่อเซ็นเซอร์ถูกย้าย ความจุของสนามขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ของดินและสภาพการติดตั้ง ไม่ใช่เฉพาะรุ่นเซ็นเซอร์เท่านั้น หากสถานีถูกย้าย ไม่ควรใช้ค่าก่อนหน้านี้ซ้ำโดยไม่มีการตรวจสอบ

วิธีการเชื่อมต่อความจุของสนามกับเกณฑ์การชลประทาน

หลังจากกำหนดค่าความจุของฟิลด์แล้ว เกณฑ์การชลประทานสามารถเขียนเป็นกฎของโครงการได้ ตัวอย่างเช่น ผู้ปฏิบัติงานอาจกำหนดแถบคำเตือนด้านล่างช่วงความชื้นในการทำงานของพืชและแถบด้านบนหลังจากการชลประทาน ค่าที่แน่นอนควรกำหนดโดยการปลูกพืช เนื้อดิน และระยะการเจริญเติบโต แต่ความจุของสนามเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการสร้างกฎเหล่านั้น

นี่คือสาเหตุที่ไม่ควรยอมรับสถานีความชื้นในดินโดยการตรวจสอบว่าข้อมูลปรากฏออนไลน์เท่านั้น เจ้าของควรยืนยันว่าข้อมูลดังกล่าวสามารถสนับสนุนการตัดสินใจด้านการชลประทาน รายงานภัยแล้ง และการเปรียบเทียบในภายหลังระหว่างแปลงต่างๆ ได้หรือไม่ หากโครงการมีหลายสถานี ดินที่เป็นตัวแทนแต่ละประเภทควรมีเอกสารข้อมูลพื้นฐานเป็นของตัวเอง

สถานการณ์การใช้งานและคุณค่าทางวิศวกรรม

เครือข่ายการตรวจสอบความแห้งแล้ง

ความท้าทายของไซต์:สถานีที่แตกต่างกันต้องการเส้นฐานท้องถิ่นที่เทียบเคียงได้

แผนการรวมระบบ:กำหนดความจุของสนามสำหรับประเภทดินที่เป็นตัวแทน และนำไปใช้กับเกณฑ์ขั้นต่ำของสถานี

มูลค่าผู้ใช้:ตัวชี้วัดความแห้งแล้งมีความสอดคล้องและป้องกันได้มากขึ้น

การจัดการเขตชลประทาน

ความท้าทายของไซต์:การตัดสินใจด้านการชลประทานต้องใช้ค่าอ้างอิงน้ำในดิน

แผนการรวมระบบ:ใช้ข้อมูลสถานีอัตโนมัติเพื่อกำหนดความจุของฟิลด์ในเครื่องและการตอบสนองของโซนราก

ค่าของผู้ใช้:การตั้งเวลาน้ำอาจขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของดินที่วัดได้

ฟาร์มวิจัยและสาธิต

ความท้าทายของไซต์:การสุ่มตัวอย่างด้วยตนเองไม่สามารถให้รายละเอียดชั่วคราวได้เพียงพอ

แผนการรวมระบบ:ใช้บันทึกอัตโนมัติรายชั่วโมงระหว่างการระบายน้ำและการแจกจ่ายซ้ำ

User value:นักวิจัยสามารถระบุสมดุลได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

การยอมรับสถานีความชื้นในดินระยะยาว

ความท้าทายของไซต์:สถานีอาจออนไลน์อยู่แต่ไม่ได้ปรับเทียบกับดินในท้องถิ่น

แผนการรวมระบบ:รวมการทดสอบความจุภาคสนามและการสอบเทียบเซ็นเซอร์ไว้ในการยอมรับ

มูลค่าของผู้ใช้:โครงการนี้นำเสนอการตีความความชื้นที่ใช้งานได้ ไม่ใช่แค่ข้อมูลออนไลน์เท่านั้น

สาเหตุทั่วไปของผลลัพธ์ความจุสนามที่ไม่น่าเชื่อถือ

• การทดสอบเร็วเกินไปหลังจากการติดตั้งเซ็นเซอร์ ก่อนที่ดินรอบๆ โพรบจะคงตัว

• การใช้ไซต์ที่ไม่ได้แสดงถึงเนื้อดินในฟาร์ม

• ทำให้สายเซ็นเซอร์เสียหายหรือรบกวนดินทดสอบระหว่างการตั้งค่าเฟรม

• ช่วยให้เกิดการระเหยหรือปริมาณน้ำฝนในระหว่างการกระจายซ้ำ

• ข้อมูลขาดหายไปในช่วงเวลาที่กราฟความชื้นเข้าใกล้จุดสมดุล

การส่งมอบโครงการสำหรับผู้รับเหมา

การส่งมอบที่สมบูรณ์ควรประกอบด้วยรหัสสถานี ความลึกในการติดตั้ง ภาพถ่ายภาคสนาม บันทึกน้ำท่วม ข้อมูลดิบรายชั่วโมง เส้นโค้งความชื้น ผลการคำนวณความโค้ง และค่าความจุสุดท้ายของสนาม ซึ่งจะเปลี่ยนการวัดให้เป็นเอกสารโครงการที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ ซึ่งเจ้าของหรือที่ปรึกษาทางเทคนิคจะตรวจสอบได้ในภายหลัง

คู่มือการเลือก

• ใช้สถานีที่มั่นคงและใช้เวลาติดตั้งนานเพื่อลดการรบกวนของดิน

• ต้องการเซ็นเซอร์แบบท่อซึ่งจำเป็นต้องมีข้อมูลโปรไฟล์แบบหลายความลึก

• ยืนยันช่วงเวลาการส่งออกข้อมูลและการประทับเวลาก่อนการทดสอบน้ำท่วม

• หลีกเลี่ยงการวัดในช่วงที่ดินแข็งตัว

• วางแผนการทดลองสอบเทียบอย่างน้อยหนึ่งครั้งสำหรับเซนเซอร์หลอด

หมายเหตุการรวมระบบ

สถานีจะต้องรักษาการสื่อสารตลอดการทดสอบ หากเครือข่ายไม่เสถียร ควรเปิดใช้งานที่เก็บข้อมูลในตัวเครื่อง ควรบันทึกความลึกของเซ็นเซอร์ บล็อกสนาม ประเภทของดิน ปริมาตรการชลประทาน และเวลาครอบคลุมไว้ในไฟล์โครงการ

การตัดสินใจโครงการ คำถามที่พบบ่อย

Q1: ความจุภาคสนามในการตรวจสอบดินคือเท่าใด?

A: ความจุสนามคือปริมาณน้ำในดินที่เสถียร หลังจากป้องกันการเปียก การระบายน้ำ และการระเหยที่เพียงพอ

Q2: เหตุใดความจุภาคสนามจึงมีความสำคัญต่อการชลประทาน

A: เป็นข้อมูลอ้างอิงในพื้นที่สำหรับเกณฑ์การชลประทาน แทนที่จะอาศัยเปอร์เซ็นต์ความชื้นทั่วไป

คำถามที่ 3: วิธีใดที่ใช้อ้างอิงสำหรับการทดสอบภาคสนาม

A: NY/T 3678-2020 มีการอ้างอิงสำหรับการกำหนดความจุของสนามดินโดยวิธี Frame Flooding Instrument

Q4: ทำไมต้องใช้เครื่องเพิ่มความชื้นในดินอัตโนมัติ?

A: ข้อมูลสถานีรายชั่วโมงให้กราฟความชื้น-เวลาซึ่งง่ายต่อการวิเคราะห์มากกว่าการอ่านค่าด้วยตนเองแบบกระจัดกระจาย

Q5: การตั้งค่าฟิลด์ใดที่ใช้รอบๆ เซนเซอร์?

A: แนวกั้นสี่เหลี่ยมรอบๆ หัววัดเซ็นเซอร์ท่อช่วยปกป้องพื้นที่ทดสอบและป้องกันการสูญเสียน้ำ

Q6: โดยทั่วไปแล้วปริมาณน้ำชลประทานประมาณเท่าไร?

A: การประมาณการเชิงปฏิบัติคือประมาณ 1.4 ลบ.ม. สำหรับดินทราย และ 1.8 ลบ.ม. สำหรับดินร่วนหรือดินเหนียว ปรับที่ไซต์งาน

Q7: ค่าสุดท้ายถูกเลือกอย่างไร?

A: วิธีความโค้งระบุจุดที่กราฟความชื้นในดินเข้าใกล้สมดุลหลังจากการระบายน้ำ

Q8: อะไรที่ทำให้ผลลัพธ์ไม่น่าเชื่อถือ?

A: สิ่งรบกวนในการติดตั้งล่าสุด การเลือกไซต์งานที่ไม่ดี สายเคเบิลเสียหาย การระเหย น้ำฝนบุกรุก หรือข้อมูลรายชั่วโมงที่ขาดหายไป สามารถลดความน่าเชื่อถือได้

Q9: ผู้รับเหมาควรจัดเตรียมสิ่งที่ส่งมอบอะไรบ้าง?

A: ระบุ ID สถานี, ความลึกของเซ็นเซอร์, ภาพถ่ายภาคสนาม, บันทึกน้ำท่วม, ข้อมูลดิบ, การวิเคราะห์เส้นโค้ง และค่าความจุสนามสุดท้าย

Q10: ควรทดสอบค่าซ้ำเมื่อใด?

A: ทดสอบซ้ำเมื่อเซ็นเซอร์ถูกย้าย สภาพดินเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก หรือสถานีตรวจสอบถูกสร้างขึ้นใหม่

สรุป

การวัดความจุภาคสนามจะเปลี่ยนสถานีความชื้นในดินอัตโนมัติจากอุปกรณ์แสดงข้อมูลให้เป็นเครื่องมือตัดสินใจในการตัดสินใจเรื่องน้ำในดิน วิธีการควบคุมน้ำท่วม ข้อมูลรายชั่วโมง และเอกสารประกอบที่รอบคอบช่วยให้ผู้ซื้อสร้างระบบชลประทานและการประเมินความแห้งแล้งที่เชื่อถือได้มากขึ้น