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土壤含水率测量是个应用广泛和潜力巨大的课题,涉及到农业、工业等国民经济的许多领域;孔隙水压力测量是一相对较新的领域,和农业、地质灾害关系密切。土壤含水率和孔隙水压力二者之间既相互区别,又相互联系。土壤含水率测量和孔隙水压力测量有专用方法和设备,但如果用于地质灾害的长期监测中,又都有其缺点和不足。因此我们开始新型孔隙水压力监测系统的研制工作。该系统主要是针对滑坡监测而研制的,但其同样可以在农业中得到应用。新型孔隙水压力监测系统,包括复合式探头、主机、通讯电缆、控制软件和数据处理软件;其中主机部分由测量电路、数据存储、自动控制及通讯接口组成;控制软件包括前端机自控软件、通讯协议。压力陶瓷探头是本系统的关键部件,也是其创新点,其中压力传感器是探头的核心部件。为了找到性价比高的压力传感器,对国内航天部某研究所研制的压力传感器和美国IC公司的压力传感器做了长期的对比性实验,在相同价位和满足条件的情况下,选用了美国IC公司的压力传感器。陶瓷外壳是探头的关键部件,是我们自行研制的。压力陶瓷探头的原理是:当陶瓷筒被水浸润后,孔隙间形成一层水膜,水可通过,但在一定压差下,可阻止空气通过,即不会漏气。用密封充水的微孔陶瓷筒观测土体对水分的吸力,即筒内形成的负压值,最终得到土体的含水率。陶瓷筒的孔隙越小,测量的范围越大,其透水性就差,反映迟钝,达到稳定负压值所需时间越长;孔隙大,测量范围小,但反映快,达到稳定负压值所需时间越短。经过我们长时间的反复实验,把测量范围和稳定时间综合考虑,采用了最大负压值可测到—80Kpa(800厘米水柱)空隙度的陶瓷筒。加了陶瓷外壳的压力传感器,既可以测饱和土壤中孔隙水的正压力,又可以测不饱和土壤中孔隙水的负压力。大家都知道测出的孔隙水负压力和土壤含水率之间有一定的关系,但它们之间具体的数学模型,由于涉及的因素较多,比如土体的结构、粒度等,都对模型有影响,因此国内和国际上一直没有定论。本研究在分析试验数据、仪器监测数据和前人结论的基础上,得出了一种算法,该算法主要针对颗粒直径在0.1-0.2MM、松散结构的土体,该土体是模拟长江三峡地区滑带处的土体特征而构建的。根据该算法编写的软件,应用于三峡地区的滑坡地质灾害监测中,取得了不错的效果。论文最后介绍了软件的流程图,并附有部分程序。