بررسی ساخت حساسه‌های تدفینی دستگاه رطوبت‌سنج ‏TDR‏ ‏و ارزیابی عمل‌کرد آن‌ها در برآورد رطوبت خاک

رطوبت خاک یکی از عوامل مهم و تعیین کننده رفتار خاک در طرح‌های آب و خاکو منابع طبیعی است. اصولاً روش‌های متداول اندازه‌گیری رطوبت خاک بسیار وقت‌گیر و هزینه‌بر هستند. در حال حاضر با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج TDR، می‌توان رطوبت خاک را در مدت کوتاهی اندازه‌گیری نمود. اما گرانی حس‌گرهایتدفینی دستگاه فوق، استفاده از آن‌را در سطح گسترده از نظر اقتصادی توجیه‌ناپذیر می‌سازد. در بیش‌تر موارد برای تعیین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه TDR، از حس‌گرهای تماسیاستفاده می‌شود. در این دستگاه رطوبت قرائت شده معرف میانگین رطوبت از سطح خاک تا عمق معادل طول حساسه است. لیکن به‌دلیل این‌که در عرصه‌های منابع طبیعی، بافت اکثر خاک‌ها سبک بوده و دارای قلوه سنگ هستند، امکان نصب آن‌ها مقدور نبوده و نتایج به‌دست آمده از این دسته از حس‌گرها دقیق نیست. لذا بهتر است از حس‌گرهای تدفینی استفاده شود. به‌علت گران بودن حس‌گر‌های تدفینیاستاندارد، طراحی و ساختآن‌ها در دستور کار قرار گرفت. به‌این­ منظور با آزمون‌های مکرر، با انتخاب کابل، فیش BNCمناسب و تجزیه فلزکاریمیله‌های میانی و کناری و انتخاب فولاد‌های مناسب همچنین افزایش دقت در مراحل ساخت، حس‌گر‌های تدفینی ساخته شدند. در این مرحله حس‌گر‌های دست‌ساز در طیف وسیعی از دامنه رطوبتی در خاکی با بافت لومسیلتی، مشابه حس‌گر استاندارد عمل نمودند.سپس به‌منظور واسنجی حس‌گر‌های دست‌ساز در مقایسه با حس‌گر استاندارد، سه طبقه بافت خاک شامل بافت سبک (لوم شنی)، متوسط (لوم) و سنگین (رسیسیلتی) انتخاب شد و با اعمال رطوبت‌های مختلف (از حد اشباع تا هوا خشک)، مقادیر رطوبت حجمی خاک در سه پنجره برداشت و در مدت سه ماه قرائت شد. برقراری روابط همبستگی نشان داد که اختلاف معنی‌داری در سطح یکدرصد بین نتایج حس‌گرهای ساخته شده و نتایج حس گر استاندارد وجود نداشته و بین آن‌ها درجه همبستگی بالایی وجود دارد. بالاترین درجه همبستگی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه و در بافت لوم شنی مشاهده شد. روابط مربوط در بافت‌های لوم شنی، لوم و رسیسیلتی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه به‌ترتیب y=1013x-0.3661 ، y=0.9761x+1.0193و y=0.9961x-0.0933 تعیین شد. مقایسه ضرایب همبستگی و معادلات موجود بین میانگین درصد رطوبت حجمی حس‌گرهای دست‌ساز و درصد رطوبت حجمی واقعی نیز نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی‌دار بین آن‌ها بوده است.