Введение 3
1 Водные свойства и водный режим почв 4
1.1 Значение воды в почве 4
1.2 Форма воды в почве 5
1.3 Водные свойства почвы и основные почвенно-гидрологические
константы 9
1.4 Типы водного режима почв и пути регулирования 15
2. Методы и средства измерения влажности почвы 18
2.1 Контактные методы 19
2.2 Прямой метод определения влажности почвы 19
2.3 Косвенные методы определения влажности почвы 21
2.4 Дистанционные методы 22
3 Программно аппаратный комплекс 23
3.1 Программное обеспечение Arduino IDE 26
3.2 Микроконтроллер Atmel ATmega328 27
3.3 Датчик влажности почвы SEN0193 29
3.4 Алгоритм обработки данных 31
3.5 Калибровка датчика влажности почвы SEN0193 32
4. Измерение показаний влажности на экспериментальной установке 35
4.1 Описание установки 35
4.2 Подготовка к эксперименту 36
4.3 Проведение эксперимента 37
5. Проведение натурных наблюдений 39
5.1 Анализ полученных данных 39
Заключение 41
Список использованных источников 42
Почва является многофазной системой способной поглощать и удерживать воду. В ней постоянно содержится какое-то количество влаги. Почва насыщается влагой из атмосферных осадков и грунтовых вод, при конденсации водяных паров из атмосферы. Содержание влаги в почве сильно влияет на гидрологические характеристики стока, такие как: уровни воды, расход во ды и т.д. Измерение влажности почвы трудоемкий процесс. Измерительные устройства для орошения дорогостоящие, больших размеров и требуют постоянного сервисного обслуживания. Дешевые датчики недолговечны (работают 1-2 дня, затем коррозирует, окисляются). В этих датчиках нет защиты от воздействия влаги на контактную группу, плату датчика. Цель работы: изучение всевозможных датчиков и возможность усовершенствования одного из них для долговечного использования и защита от воздействия влаги, создание программного обеспечения для выбора дискретности измерений и получения результатов в реальном времени, получение входящих данных для модели стока(Сокраменто, MLCM и т.д.)
По итогу проведенной мною работы, из всех существующих датчиков был выбран емкостный датчик влажности почвы и разработана для него система защиты от влаги. Также создано ПО, позволяющее наблюдать данные измерений в реальном времени, записывать их с различной дискретностью. Датчик был протестирован на экспериментальной установке водосбора и закопан на стоковой площадке в д. Даймище на р. Привратный. Результаты: Датчик работает уже более месяца, данные о влажности почвы с датчика поступают в реальном времени. В дальнейшем планируется создать систему наблюдения из данных датчиков для измерения на разных глубинах по аналогии с термокосой, но измеряющих влажность почвы.
