土壤水分传感器饱和导水率土壤吸收水分的能力

为什么Kfs很痛苦，饱和导水率，或土壤吸收水分的能力，历来是科学家们进行的一项复杂测量。由于土壤特定alpha估计中的错误和三维流动缓冲不足，不准确的现场饱和导水率(Kfs)测量值很常见。三维流动是指水在三维空间渗入土壤；它横向传播，也向下传播。问题是，代表饱和水力传导率Kfs的值是一维值。研究人员在建模中使用Kfs作为他们决策的基础，但要获得该值，他们必须首先消除三维流动的影响。

估计——一个冒险的提议
消除三维流动影响的传统方法是查看alpha值表或土壤宏观毛细管长度。但由于alpha只是对吸着性效应或土壤横向吸水量的估计，因此不准确的风险很高。如果研究人员或工程师选择了错误的alpha值，他们的估计可能会大相径庭。为了解决这个问题，研究人员有时会使用双环渗透计测量Kfs，这是一种简单的方法，其中外环旨在限制渗透后水的横向扩散并缓冲三维流动。然而，双环渗透计并不能完美地缓冲三维流动，因此，如果研究人员假设他们在中心环中获得一维流动，他们可能会高估他们的场饱和电导率值。这可能是灾难性的，尤其是在处理渗透性非常低的土壤时。如果Kfs被高估，研究人员或工程师可能会错误地假设垃圾填埋场覆盖物（例如）无效（Ks超过10-5cms-1），而实际上，他们高估了Kfs，并且覆盖物实际上是合规的。 该土壤多层水分传感器通过自动消除估计/假设问题行之有效的双头方法。它在土壤顶部积水，并使用气压产生两个不同的压头。在这两个不同的压头下测量渗透避免了估计alpha因子的需要，使研究人员能够在不做任何假设的情况下确定现场饱和导水率。此外，土壤多层水分传感器使用的水要少得多，因为它不需要像双环渗透计那样的大外环。这种自动化方法可以节省时间并减少水力传导率评估中的错误。下面的理论部分详细解释了为什么这是可能的。
 
土壤多层水分传感器：为什么它更准确
田间饱和导水率Kfs(cm/s)是一种基本的土壤水力特性，它描述了在田间饱和条件下流体（通常是水）通过孔隙空间或裂缝的难易程度。原位测定Kfs的最古老和最简单的方法之一涉及测量从单个环（半径b）内推入土壤（d）一小段距离内的积水入渗（D）。原始分析使用测量的稳定流速Qs(cm3/s)并假设为一维。