浑水灌溉下土壤水分入渗规律研究综述
土壤水分在根渗灌条件下的动态变化规律研究
摘
要 ： 对 根 渗 灌 新 型 节 水 灌 溉 技 术 水 分 动 态 变 化 进 行 研 究 ， 用 Ｗ ａｃ ｏ ８ ０水 分 测 试 仪 的 水 分 传 感 器 利 ｔｈＤ ｇ ２０
Ｓ １０进 行 监 测 ， 料 采 用 直 径 ２ ｍ 的 根 渗 管 。分 析 灌 水 过 程 中 和 停 灌 后 土 壤 水 分 动 态 变 化 和 规 律 。通 过 大 田 Ｍ ０ 材 ５ｃ 试 验 ， 果 表 明 ： 根 渗 灌 条 件 下 ， 分 是 以线 源 入 渗 土 壤 ， 渗 灌 速 率 为 ８ ． ６Ｌ （ ｍ） 灌 水 时 间 为 １ ０ｍｉ 结 在 水 在 ７８ ／ ｈ・ ， ０ ｎ时 湿 润 锋 径 向 移 动 速 率 远 小 于 垂 向移 动 速率 ， 动 过 程 呈椭 圆 形 分 布 扩 散 。根 据 不 同模 型 拟 合 的 土 壤 湿 润 锋 的动 态 移
变 化 ， 为 二 次 多 项 式 模 型 的拟 合 程 度 较 好 。 认 关 键 词 ： 根 渗 灌 ；土 壤 水 分 动 态 ；土 壤 水 分 再 分 布
中 图分 类 号 ：￥ ７ ． ２５４ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｆＳ ｉ ｉｔ ｒ Ｄｙ ａ ｉ ｎ ｍ ｃ Ｃｈａ ｅ ｕ ｄ ｒ Ｒｏ ｔＩ ｒ ｇ ｔｏ ｎｇ ｎ ｅ ｏ － ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ・
土壤 水 分 在 根 渗 灌 条 件 下 的动 态 变 化 规 律 研 究
王 则 玉 。 冯 耀 祖 ， ，王 治 国 ，周 勃 ，唐 亚 莉 ，李 寿 宁 ，钟 新 才
（． １ 新疆 塔 里 木 大 学 ， 拉 尔 阿 ８ ３ ０ ；２ 新 疆 农 业 科 学 院 土 壤 肥 料 研究 所 ， 鲁 木 齐 ４３ ０ ． 乌 ８０９ ） ３ ０ １
地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究
地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究你知道吗，土壤中的水分就像我们家里的空气，能不能“呼吸”可全看土壤的“脾气”了。
就拿滴灌技术来说，咱们常说“水滴石穿”，滴灌其实就是把水一点一点地、精确地送到土壤里，目的就是让水分能更均匀、更深入地滋润土壤，让植物喝到最需要的水分，水也不浪费，土壤也不干。
可别看这个小小的滴灌系统，背后可是藏着不少的学问呢。
地埋滴灌可不是什么随便滴滴水那么简单，得有一套完整的体系。
你看，它是通过埋在地下的管道将水送到植物根部，这样就能减少蒸发，也能避免水分表面流失。
不过，有一个问题来了——土壤到底怎么吸收这些水分？水是从地下进入土壤的，可土壤又不是水管道，水进得了，怎么才能往下渗透、扩散，滋润到根部，是一个大难题。
简单来说，这个问题就像我们平时拧水龙头，水流得太急容易溅得到处都是，水流太慢呢，又像干旱地区的河流，慢得让人抓狂。
要是咱们研究一下这个入渗过程，你会发现，水进入土壤的速度和土壤的种类、湿度、结构都有关系。
比如沙土就很“开通”，水进得快；而黏土呢，它就像是那个慢吞吞的排队员，水一进去，反倒不容易流动。
这样一来，水在土壤里的分布就不均匀，想让植物的根部能够均匀地吸到水，就得知道它们的“脾气”了。
要想搞清楚这一切，科学家们可真是煞费苦心。
为了弄清楚水是怎么在土壤里运动的，他们专门做了实验，设计了各种不同的地埋滴灌系统，研究水分在土壤中的入渗规律。
这些实验就是通过模拟各种环境条件，看水在不同的土壤中到底如何流动、扩散、渗透。
就像厨师调配菜肴，咱们得知道每种食材的特性，才能做出一桌好菜。
土壤也一样，必须了解它的吸水能力和渗透能力，才能让滴灌系统发挥最大的作用。
这些实验就像调皮的小孩子，你永远不知道它下一步会做什么。
不同的土壤，水在其中的流动性和入渗深度也各不相同。
有的地方水进得快，流动也快，结果水可能就不见了；有的地方呢，水进得慢，虽然能保持一段时间，但根部可能就喝不到。
就像你说的，跟着流水走的狗，永远不知道水源究竟在哪儿。
土壤不同情况下的水分渗入情况
ECOLOGY生 态区域治理102土壤不同情况下的水分渗入情况深圳市广汇源环境水务有限公司 高程一、土壤饱和导水率的概念及研究意义土壤水是作物正常生长的直接水源，与地表水、地下水及大气水有着紧密的联系，是水资源中最重要和最复杂的部分[1]。
水分入渗是组成田间水分循环过程的一个重要环节，受土壤初始含水率、质地、供水强度和供水水质等因素的影响。
土壤饱和导水率（Ks）是表征土壤入渗能力的重要水力参数，是指土壤所有的大小孔隙都充满水时，单位水势梯度下，单位时间内通过单位面积的水量，对特定土壤Ks为一常数。
Ks是土壤水分研究中的重要参数，是衡量土壤饱和渗透能力的重要指标，一般与粘粒含量、容重、孔隙度、水稳性团聚体含量等有关。
研究流域生态系统土壤Ks的空间变化特征，有助于深入理解区域降雨入渗、土壤水分运动规律，对指导农田灌溉、提高水资源利用效率，缓解水资源紧张状况有着非常积极的意义。
二、土壤饱和导水率的研究进展（一）土壤饱和导水率空间变化规律研究研究Ks的空间变化规律主要基于不同的研究尺度。
廖凯华等借助经典统计学和地质统计学，对大沽河流域农田土壤表层（0~10 cm）和下层（40~50 cm）Ks空间变化规律进行研究，发现经对数变换后土壤表层和下层Ks符合正态分布，且计算得变异系数分别为0.396和0.343，均属于中等变异程度，且土壤表层Ks空间相关性很弱，下层Ks具有中等的空间相关性，具有各向异性特征。
另外，土壤表层和下层Ks的空间分布结构较相似，均表现出东部和西南部最高，西北部最低，从西北角向东南方向逐渐增大的趋势。
傅子洹等[2]研究小流域尺度土壤水力性质的时空动态特征，结合经典统计学与地质统计学的方法研究Ks的时空变化规律。
发现Ks月际变化强烈，呈偏态分布，同一土壤类型下容重和Ks之间表现出极显著的负相关关系。
姚淑霞等[3]用入渗仪测定了科尔沁沙地不同沙漠化阶段土壤不同层次的Ks，分析研究Ks与沙地类型、土层厚度、沙丘坡位及土壤理化性质的关系。
浑水渗流试验研究
常见的稳定渗流和非稳定渗流都已经有了成熟的渗流理论，但这些理论都是清水渗流的基础上成立的。
现实中常常面临浑水渗流问题，而这方面的理论却并不多。
浑水渗流具有随时间增长，渗流水中悬浮物不断沉积，导致地层渗透系数和整体渗透系数都不断变化的特点。
浑水渗流是一个变水头非稳定渗流过程，尤其在黄河灌区，这类工程问题有长期浑水灌溉对土壤渗透性的影响，还有浑水在坝前淤积对绕坝渗流的影响。
因此，对浑水渗流理论的研究对生产时间具有重要的理论价值和应用价值。
1 试验概况1.1 试验实施方案试验所用尾矿砂取自首钢集团典型的尾矿库，试验前先后完成了尾矿砂的颗粒分析试验和矿物成分的分析试验，对尾矿砂的颗粒级配以及矿物组成进行分析，并在力学试验中心完成了不同固结状态下尾矿砂的三轴应力应变试验，得到了尾矿坝的基本模型参数。
1.2 试验步骤（1）安装试验仪器，检查装置气密性没有问题后即开始试验。
自动搅拌系统准备完毕，将其中的清水排尽后注入浑水直至溢流口有水均匀流出，同时打开试验砂柱上下端的阀门，并以此作为计时零点。
（2）当一个试验结束后，换一个砂柱，改变试验条件再进行上述（1）步骤，做平行试验。
（3）整理试验数据，分析浑水渗流量随时间的变化。
1.3 试验说明浑水入渗试验结束时，在砂柱上端出现沉积现象，并且随着浑水浓度的增大而愈发明显。
在试验过程中，虽然各层土间水头差在逐渐增大，但是侧管中的水头高度在试验过程中也在逐渐降低，同时上水头高度却恒定不变，这说明在砂柱上表面出现了沉积导致的於堵，且随浓度的增大而愈发明显。
上述现象说明，浑水入渗作用下，表面於堵伴随着内部於堵同时发生。
导致表面於堵最主要的原因是浑水中粗颗粒的沉积，影响了砂柱的渗透性及结构特征，形成的新的入渗土体使得入渗路径增长，引起小颗粒滞留，进而造成於堵。
2 试验结果和分析2.1 试验结果2.1.1 用筛析法测得结果。
(1)各层筛子上土粒质量,如表1。
(2)该土的颗粒级配曲线如图1。
《非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟》范文
《非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟》篇一一、引言随着全球气候变化和人类活动的不断增加，水资源问题日益突出，非充分供水条件下的农业灌溉成为了一个重要的研究课题。
为了更准确地理解土壤水分的运动规律和预测水分入渗的动态变化，本研究针对非充分供水条件下土壤水分的入渗规律进行了实验研究和过程模拟。
通过此研究，可以更有效地进行农田水分管理，优化水资源利用。
二、试验方法与材料1. 试验区域选择本实验选取了不同土质、地形和气候条件的农田作为试验区域，以全面了解非充分供水条件下土壤水分的入渗规律。
2. 试验材料试验所需材料包括土壤样品、水分计、入渗仪等设备。
其中，土壤样品根据不同的土质类型进行采集，水分计用于测量土壤含水量，入渗仪用于模拟水分入渗过程。
三、实验过程与结果分析1. 实验过程（1）土壤样品采集与处理：根据试验区域的不同土质类型，采集土壤样品并进行处理，以获得均匀的土壤样本。
（2）设置实验条件：根据非充分供水的条件，设置不同的灌溉水量和灌溉频率。
（3）水分入渗实验：使用入渗仪进行水分入渗实验，记录不同时间点的入渗量。
（4）数据收集与分析：收集实验数据，分析非充分供水条件下土壤水分的入渗规律。
2. 结果分析（1）不同土质类型对水分入渗的影响：实验结果显示，不同土质类型的土壤对水分的入渗能力存在显著差异。
粘土的入渗能力较低，而沙土的入渗能力较高。
（2）灌溉水量与频率对水分入渗的影响：在非充分供水条件下，增加灌溉水量和频率可以提高土壤的含水量和入渗能力。
然而，过量的灌溉可能导致水分在土壤表层积累，降低入渗速度。
（3）土壤水分入渗的动态变化：通过分析实验数据，发现非充分供水条件下土壤水分的入渗过程呈现一定的动态变化。
在初期，水分迅速入渗到土壤中；随着入渗深度的增加，入渗速度逐渐减慢。
四、过程模拟为了更好地理解非充分供水条件下土壤水分的入渗规律，我们建立了土壤水分入渗的过程模拟模型。
该模型基于实验数据和已有的土壤水分运动理论，通过计算机模拟来预测非充分供水条件下土壤水分的动态变化。
降水入渗及土壤水分变化对产流过程影响研究进展
降水入渗及土壤水分变化对产流过程影响研究进展作者：赵娜娜于福亮李传哲王浩来源：《南水北调与水利科技》2014年第02期摘要：在概括和总结土壤水分入渗过程的研究概况的基础上，从初始土壤含水率土壤水分的空间变异性及水文模型中土壤水分数据的应用等三个方面讨论了土壤水分变化对降雨产流过程的影响研究进展，对土壤水分变化及降水产流过程研究中存在的问题及研究方向进行了概括和总结；土壤水分的时空变异性研究是当前流域降水产流及水文模拟研究中的热点和难点，而通过不同的试验观测和模拟方法来分析土壤水分的实时动态变化过程及对壤中流、优先流等产流的响应也是未来水文学研究的重点。
关键词：土壤水分；降水产流；初始土壤含水率；空间变异；水文响应中图分类号：S152；TV93文献标识码：A文章编号：16721683（2014）02011105Review on Effects of Rainfall Infiltration and Soil Moisture Variation on the Rainfall Runoff ProcessZHAO Nana，YU Fuliang，LI Chuanzhe，WANG Hao（China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 10038，China）Abstract：Based on the current research situation of soil water infiltration characteristics，the research progress of impacts of soil moisture variation on rainfall runoff was discussed from three aspects，including the initial moisture content，spatial variation of soil moisture，and application of soil moisture data in hydrological model. The existing problems and research direction of soil moisture variation and rainfall runoff were discussed.The spatial and temporal variations of soil moisture were the hot and important research topics in the study of rainfallrunoff and its model simulation.The realtime variation of soil moisture obtained from different experimental measurements and model simulations and its response to subsurface flow and preferential flow are the important research aspects in future hydrology study.Key words：soil moisture；rainfall runoff；initial soil moisture content；spatial variation；hydrological response由于全球气候变化和人类活动影响的加剧，全球水文循环过程受到扰动，土壤水作为水文循环的重要组成部分越来越受到国内外学者的重视，成为水文学科研究的重点内容之一。
土壤水分入渗研究评述
渗深度） ， 为饱和导水率 ， ｃ为比水容量 ， 其中 后 ， ｃ 和都是土壤含水量 的函数 ，该式为入渗理论 的基
本表达式 ， 它可通过数值分析法进行求解。 国外研究者们提 出了很多具有不同侧重点 的 公式和模型 ， 如下 ：
１ ） Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ — Ａｍｐ ｔ 公 式
吸力 Ｓ ｆ 起 主要作 用 ，可 以将 公式 中 的 ， 和 Ｈ 项 忽
略， 简 化 为下 式 ：
ｉ ＝ Ｋ Ｓ Ｉ
ｚ ｆ
式 中： ｉ ｔ ， 。 和 ｋ是特征常数。 为稳定入渗率 ， 用公
式 表示 为 ：
， ＝
Ｊ 叼 ： （ ０ ） “ （ ０ ）
常 数 ｋ决定 着 从 减 小 到 的速 度 。 该 公 式 是 纯经 验 公 式 ， 缺 乏 相 应 的 物理 基 础 ， 由于 其 应 用 的简便 性 ， 至今 仍 广泛 应 用于 许 多研 究 中。
２ ０ １ ３ 年第 ８ 期
［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ２ －０ ６ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ －０ ０ ３ ９ －０ ３
东北水利水电
水生态环境
土壤水分入渗研究评述
骆 素娜 ｔ ， 李 尧２ ， 乔倩倩 ｔ
（ １ ． 松辽流域水资源保护局 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ １ ； ２ ． 水利部松辽水利委员会 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ １ ）
确 的水平湿润锋面； 具有固定吸力 ； 土壤含水率 呈 阶梯状分布 ； 湿润 区的含 水率为饱和含水率 ；
湿 润锋 前 为 初 始 含 水 率 Ｏ ｉ 。依 据达 西 定 律 得 出地 表 处 土壤 水分 入渗 率 公式 如 下 ：
Ｌ＝ ＾ ５ ～
浑水灌溉下土壤水分人渗规律研究综述
人
民
黄
河
Ｖｏ ． １ ３２． Ｎｏ． ３ Ｍａ ． ２ １ ｒ．００
ＹＥＬＬＯＷ ＲＩ ＶＥＲ
【 灌溉 ・ 水 】 供
浑水灌溉下土壤水 分人渗规律研 究综 述
曹惠提 ， 卞艳 丽 黄福贵 ，
（． １ 西安理工大 学，陕西 西安 ７ ０４ ； ． １０ ８ ２ 黄河水利科 学研 究院 引黄灌溉研 究 中心， 河南 新 乡 ４ ３０ ） ５０ ３
渗及产流机理是十分必要的。
阻碍作用 ， 得浑水累计入渗量和稳定入渗率都 随物理性 黏粒 使 含量的增大而减小 。Ｊ其 中 ＜００ ｍ 细颗粒泥沙 的含量是 ， ． １ｍ 影响浑水人渗 的主要 因素之一 ｌ 。 ４ Ｊ 李援农 从土壤禁锢空气 压力 的角度 研究认 为 土壤入渗 能力 主要 由表面 土壤 致 密层 控制 ， 随入渗 土壤 中空气 被禁 伴
锢， 含沙量不 同时， 入渗过程中禁锢 土壤空气 压力对入 渗 的影
响也 不 同 。
，
浑水灌溉 与清水 灌溉 的区别 是浑 水 中挟带有 一定 量 的泥
沙， 灌溉过程 中一 部 分泥 沙挂 淤 在 田面 或灌 水 沟 的湿周 表 面
上； 同时 ， 水流 的底部流速较小 ， 使水流 中的含沙量 超过 了它 的
程可简单描述为表面落淤 、 颗粒运 移和入渗滞留 。
陈洪松等 研究 了电解 质对 细颗粒 泥沙 絮凝沉 降特性 的
影响 ， 为泥沙沉降可 分为分 选沉 降和 絮凝沉 降两 阶段 ， 认 在液
面下 同一深度 ， 泥沙相 对浓度 随时 间呈指 数衰减 ； 细颗粒 ．２ 泥沙平均沉 速随 Ｎ Ｃ 浓度 以及 ａＩ 泥沙初始浓度 的增大而增大 。他们建议 在研究浑水 入渗时 ， 应
土壤入渗理论及研究方法
水文法：是利用径流试验场或小流域中实测的降雨与径流过 程资料 ，通过水文分析的方法来推求其人渗方程，由该方 法求 出的人渗率为该径流场或小流域的平均人渗率。 人工降雨法：是通过人工降雨装 置来模拟天然降雨 ，在 降雨强度均匀不变条件下 ，观测地表径流过程 ，用人工
降雨量和观测的径流资料计算 。
注：
4.4
土壤起始含水量
土壤起始含水量主要从入渗水流湿润区的平均势梯度方
面影响土壤的入渗能力，他不仅影响初始下渗率，而且影响 累计入渗量。
土壤含水量对土壤入渗能力的影响很明显，随土壤含水量的 增大，土壤入渗能力减小，他们之间的关系可用对数表示。
4.5
土壤有机质
土壤有机质是通过改变土团壤聚体的数量来改变 土壤的入渗能力。
饱和含水量 土壤中原有的含水量 土壤吸力 积累下渗量
2
土壤入渗公式
2.1Green—Ampt公式 Green和Ampt (阿姆普特)根据最简单的土壤物理模 型在假设饱和入渗理论的基础上推出了一维土壤 水分入渗公式：
入渗速率
2.2Kostiakov公式
该公式是由Kostiakov（ 考斯加 科夫 ）提出：
设计。
希望老师和各位同学批评指正！
同测定方法获得数据的简单比较，或者是简单对比某几个 因素对测定结果的影响方面，但是各种实验方法之间的联 系和可比性仍需进一步研究，而且今后在进行相关野外实 验研究时，应以土壤渗透特性均质、各向同性为宜，以便
分析水流性质对测定结果的影响；同时，加强土壤水分剖
面、毛管力作用和入渗特征值的野外和室内测定，以便分 析非饱和区域对测定结果的影响。此外，由于各种实验方 法都与实际情况有一定的差异，这使得准确获得并描述入 渗过程成为一项十分困难的工作，入渗试验还需要进一步
滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验研究的开题报告
滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验研究的开题报告题目：滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验研究一、研究背景与意义滴灌技术在我国农业生产中得到广泛应用。
滴灌系统通过给每一个种植单位提供合适的水资源，既避免了传统灌溉系统中水资源的浪费，也能够更好地保护土壤水资源。
在滴灌系统中，水滴从滴灌管中滴落到土壤表面，然后通过土壤的入渗过程，进入土层深处，从而满足作物对水分的需求。
因此，研究滴灌条件下土壤水分入渗过程，对于掌握滴灌系统中土壤水分的变化规律，提高农业生产效益，保护土壤水资源具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究滴灌条件下土壤水分入渗过程模拟试验的方法和模型。
通过模拟试验，重点研究滴灌系统中土壤入渗速率、土壤含水率等参数的变化规律，探讨滴灌系统中土壤水分的分布情况，以及不同滴灌参数对土壤入渗过程的影响，最终为滴灌系统中土壤水分管理提供理论基础和实践指导，并为农业生产的可持续发展提供支撑。
三、研究内容本研究的主要研究内容包括：1. 文献综述：搜集和归纳相关的文献材料，了解国内外滴灌技术的发展状况和土壤水分入渗过程的研究进展，为本研究提供参考。
2. 试验设计：选择适宜的试验场地和试验方案，制定科学合理的实验方案，包括滴灌参数的设置、土壤样品的采集及其性质的分析等。
3. 试验实施：在试验站点按照试验方案进行实验。
监测土壤含水率、土壤水分的入渗速率等参数，并记录实验数据。
4. 数据处理分析：对得到的实验数据进行处理和分析，得出不同条件下土壤水分入渗过程的变化规律。
5. 结果分析：对于实验结果进行数据归纳和分析，从实验数据中挖掘出滴灌系统中土壤水分管理的规律，提炼出有价值的结论。
四、研究方案1. 设计样本选取，本研究分别选取了不同灌水量、滴头类型、滴头密度等滴灌参数进行试验。
2. 土壤样品采集，选取样本站点采集土壤样本，进行土质性质分析、径流模拟实验等。
3. 实验设计和设备，包括实验设备的调试和实验方案的设计等。
土壤水分入渗的研究进展和评述
用 的。
２ ． ６ Ｓ ｍｉ ｔ ｈ公 式
式 中 ｆ ）一人 渗速 率 ； 卜一 人渗时 间； 口 ， ６ 一 由试 验 资料拟合 的参 数 。当 ￡ 一 ∞时 ￡ ） — ， 当￡ — 时 厂
（ ｔ ） 一 ∞， 而当 ￡ 一 ∞时 ， 只有 在水 平吸 渗情况 下 才 出
ｇ：下 －ｋ ｄ Ｈ
２ 入 渗 公 式
（ １ ） Leabharlann ２ ． １ Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ －Ａ ｍ ｐ ｔ 公 式
ｇ
：
—— ＿
式 中： ｇ ～通量， 肛 总水 头 ， 一 压 力水 头 ， ｚ 一 入 渗 深度 ． 后 ～ 导水 率 。在 非 饱 和 土 壤 中 ， 是 负值 ， 可
Ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｐ简 化公 式 ： ｉ （ ｔ ）＝ ｉ ＋
ｚ ｔ
．
的基础 上 ， 结 合黄 土高 原大 量 的野外测试 资料 ， 提 出
了描述 黄土 高原 土壤在 积水 条件 下 的人 渗公 式 ：
ｆ＝ｆ ｃ ＋（ 一 ｆ ｏ ） ／ ｔ 。 （ １ １ ）
式 中 为 ｔ 时间时 的瞬 时人 渗速率 为第 １ ｍ ｉ ｎ末
的人 渗速 率 为土壤 稳渗 速 率 ； ￡ 为人 渗 时 间 ； 为
（ ７ ）
指数 。当 ｔ ＝１时 ， 式 中左边 等 于 ； 当￡ 一 ∞时 ＝
，
因而 该 式 的 物理 意 义 比较 明 确 。但 该 公 式 是 在
上 述人 渗公 式 ， 无 论 是理 论 的 、 还 是 经验 的 ， 在
质 吸力 ； ６ 一水分饱 和差 ； ｉ ｃ 一 土 壤 稳 渗 速 率 。该 式
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ２ — １ １ — ２ Ｏ 基金 项 目 ： 黄河基金“ 坡 面 措施 减 水 减 沙 机 理 研 究 ” （ ２ ０ ０ １— ０ ３一Ｏ １ —０ ３ ）
土壤入渗实验报告
河海大学土壤入渗实验报告班级：农水2班土壤入渗实验报告一、实验目的：进行土壤入渗试验，对土壤入渗规律有大致了解，并且利用测的数据绘出土壤累积入渗量和时间的关系曲线，利用该曲线求出入渗强度和时间的关系。
二、实验仪器：直径的土柱圆筒、宽5cm长4cm的马氏瓶、托盘、烧杯、天平、直尺、滤纸、秒表、疏松土壤、自来水。
三、实验步骤：1)把准备好的土装入圆筒中，每装5cm就夯实一次，直至土的的顶端位于圆筒进水孔的下缘。
2)检测马氏瓶是否漏气。
如果漏气就换试验设备或者用凡士林涂抹。
3)将水灌入马氏瓶，把马氏瓶的出水孔和圆筒的进水口用橡胶管连接好，调节圆4)筒和马氏瓶的相对高度使得马氏瓶的出水孔刚好出水。
5)读取马氏瓶中水的高度。
6)实验开始，量取土柱量筒中土壤稳定下渗时土柱的淹水的深度，分别读取实验7)开始后第1、3、5、7、10、15、20、25、30、35、40min钟时马氏瓶中水的高度。
8)根据马氏瓶的面积和圆筒的面积求出圆筒中从开始到不同时刻的累积入渗量I，画出土壤累积入渗量I和时间的关系曲线，并利用该曲线求出入渗强度i和时间的关系。
四、实验数据：见后附页。
五、数据分析：I f= cm/min ；S= ；I1= cm/min ；Ɑ= 。
入渗强度-时间曲线图入渗强度-时间双对数曲线图湿润锋深度与时间关系图时间t/min湿润锋深度/mm F=×随着入渗时间的延长，土壤累积的入渗深度和入渗水量不断增大，初始时刻增加较快，随着时间的不断延长，土壤累积的入渗深度和入渗水量增长速度减缓。
土壤入渗强度随时间的延长而迅速减小，在初始时刻减小很快，随着时间的推移最后趋近于某一稳定值，形成这种现象的主要因素是入渗路径的不断加长，从水柱面到入渗锋面的水势梯度逐渐减小所以入渗强度也在不断减小，最后接近于该种土壤的渗透系数。
六、注意事项：1.土壤入渗要现实土壤足够湿润，然后才能开始记录试验数据，否则会出错。
2.土壤入渗强度开始较强，后来变小，逐渐稳定。
土壤水分入渗..
0
θ0
θs
0
θ0
θs
0
θ0
θs
0
θ0
θs
0
θ0
θs
0
θ0
θs
t0
t1
t2
t3
t4
t5
Z
Z
Z
Z
Z
Z
一、土壤水分入渗过程及规律 （四）影响入渗过程的条件
入渗过程中，累积入渗量、入渗率和土壤含水率随 时间的变化和地表处的施加方式和状况有关，也就是 说与入渗的初始和边界条件有关。为了求出入渗过程 中土壤含水量的分布，以及入渗率随时间变化的定量 结果，可以在一定的初始含水率分布条件下，根据入 渗边界条件，求解水分运动方程。
是连续湿润锋面与水分传导带的一个含水量随深度 迅速减小的水分带，随着湿润锋的不断下移，使其下 面的干土含水量增加，变为湿润带。
5. 湿润锋
在湿润带的末端，土壤含水量突变，与下 层干土有明显界面，称为湿润锋。
新的认识
传导区和湿润带是存在的，饱和区和过渡 区不明显，饱和区很难完全。
一、土壤水分入渗过程及规律 （三）入渗过程中土壤含水量的垂直分布规律
初始条件
初始条件（t=0）时，含水率或水势分布为深度z的函数， 即：
一、土壤水分入渗过程及规律 （四）影响入渗过程的条件
边界条件
分为三种类型： Dirchlet(狄利克雷)条件：它是给定上下边界的土壤含水 率或土壤水势，即，
一、土壤水分入渗过程及规律 （四）影响入渗过程的条件
边界条件
分为三种类型： Neumann(纽曼)条件：它是给定边界的水流通量，即，
1. 入渗速率i (Infiltration rate)： 2. 累积入渗量I (accumulative infiltration capacity)： 3. 入渗能力ip ( Infiltration capacity) ： 又称入渗率，单位时 间内通过单位面积入 4. 稳定入渗率id (steady infiltration rate)： 渗到土壤中的水量 (mm/min,cm/d) 在某一时段内，通过 不同质地土壤的稳定入渗率 id 在一个大气压下，土 单位土壤表面所渗入 土质 i /min h 壤表面供水充足，这 砂 20 3 2 的总水量(cm /cm ） 砂质、粉沙质土 10-20 时水渗入土壤的通量 5-10 壤土 或cm，mm)。 1-5 粉质土 （cm/s）。
《非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟》范文
《非充分供水土壤水分入渗规律的试验研究与过程模拟》篇一一、引言随着水资源日益紧张，非充分供水已成为农业生产中常见的问题。
因此，研究非充分供水条件下土壤水分的入渗规律，对于合理利用水资源、提高农业生产效率具有重要意义。
本文通过实验研究和过程模拟，探讨了非充分供水土壤水分入渗的规律，以期为农业生产提供理论依据和实践指导。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所使用的土壤取自某农田，经过风干、研磨、过筛等处理后，得到均匀的土壤样品。
实验用水为自来水，经过适当处理以满足实验要求。
2. 实验方法（1）制备不同含水量的土壤样品，设置对照组和实验组，以探究不同含水量对土壤水分入渗的影响。
（2）采用室内入渗试验装置，模拟非充分供水条件下的土壤入渗过程，记录不同时间段的入渗量。
（3）运用数学模型对实验数据进行拟合，分析土壤水分入渗的规律。
（4）利用计算机模拟软件，对非充分供水条件下的土壤水分入渗过程进行模拟，验证实验结果的准确性。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过室内入渗试验，我们得到了不同时间段土壤水分入渗量的数据。
同时，我们运用数学模型对数据进行了拟合，得到了土壤水分入渗的规律。
此外，我们还利用计算机模拟软件对非充分供水条件下的土壤水分入渗过程进行了模拟。
2. 结果分析（1）含水量对土壤水分入渗的影响实验结果表明，含水量对土壤水分入渗具有显著影响。
在非充分供水条件下，较低的含水量会导致土壤水分入渗速度减慢，入渗量减少。
因此，在农业生产中，应根据作物需求和气候条件，合理调整土壤含水量，以提高水分利用效率。
（2）数学模型拟合结果我们采用了多种数学模型对实验数据进行拟合，发现某模型能够较好地描述非充分供水条件下土壤水分入渗的规律。
该模型可以预测不同时间段的入渗量，为农业生产提供理论依据。
（3）计算机模拟结果我们利用计算机模拟软件对非充分供水条件下的土壤水分入渗过程进行了模拟。
模拟结果表明，模拟结果与实验结果基本一致，验证了实验结果的准确性。
浑水渗流对粗粒土的填充机理研究
河南科技Henan Science and Technology矿业与水利工程总第801期第7期2023年4月收稿日期：2022-12-08基金项目：重庆三峡学院土木水利硕士研究生开放基金(TMSL20YB12、TMSL20YB11、TMSL20TS05)；重庆三峡学院研究生科研创新项目(YJSKY22064、YJSKY22065)。
作者简介：何涛（1997—），男，硕士生，研究方向：岩土工程渗流相关问题。
浑水渗流对粗粒土的填充机理研究何涛张超谷易(重庆三峡学院土木工程学院，重庆404120)摘要：【目的】粗粒土作为岩土工程中的主要载体，在浑水渗流作用下，其渗透性对工程的应用具有重要影响。
【方法】本研究推导了天然粗粒土的填充渗流计算公式，并与室内试验进行对比验证。
【结果】结果表明：粗粒土填充后的渗透性与粗粒土颗粒组成、填充材料的孔隙率及填充料的颗粒粒径有关。
【结论】在前人的研究基础上，经理论分析得到了天然粗粒土填充后的渗透系数表达式，并通过试验对比验证了理论表达式的准确性，为后续研究提供理论参考。
关键词：粗粒土；浑水；渗流；渗透系数中图分类号：O357.3文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）07-0057-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.07.0011Study on Filling Mechanism of Muddy Water Seepage toCoarse-Grained SoilHE Tao ZHANG Chao GU Yi(School of Civil Engineering,Chongqing Three Gorges University,Chongqing 404120,China)Abstract:[Purposes]As the main carrier in geotechnical engineering,the permeability of coarse-grained soil has an important influence on the application of engineering under the action of muddy waterseepage.[Methods ]In this study,the calculation formula of filling seepage of natural coarse-grained soilis deduced,and compared with indoor test.[Findings ]The results show that the permeability of coarse-grained soil after filling is related to the particle composition of coarse-grained soil,the porosity of fillingmaterial and the particle size of filling material.[Conclusions ]On the basis of previous studies,the ex⁃pression of permeability coefficient of natural coarse-grained soil after filling is obtained by theoretical analysis,and the accuracy of the theoretical expression is verified by experimental comparison,whichprovides theoretical reference for subsequent research.Keywords ：coarse-grained soil ；muddy water ；seepage ；permeability coefficient引言天然土体中，多数地区的天然覆盖土壤为粗颗粒土，因其压实性好、透水性强、沉陷变形小、填筑密度大、抗剪强度高、承载力强等工程特性，在大坝、公路、边坡、地基处理等工程中得到了广泛的应用[1]。
土壤水分入渗的影响因素与试验研究方法综述_寇小华
土壤水分入渗的影响因素与试验研究方法综述*寇小华1王文2郑国权1（1．广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州510635；2．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098）摘要文章阐述了土壤水分入渗的主要影响因素，对入渗试验方法进行了比较分析，总结了土壤水分入渗的影响因素、土壤水分入渗试验研究等方面的国内外研究进展。
土壤水分入渗一直是研究热点，但是在土壤化学性质、植被覆盖及耕作方式对土壤水分下渗的影响机理，如何将单点入渗模型扩展到较大区域，以及土壤水分入渗试验研究等方面，还有大量问题有待深入研究。
摘要土壤水分入渗;土壤物理特性;入渗试验中图分类号：S715．3文献标识码：A文章编号：1006－4427（2013）04－0074－05Soil Water Infiltration Mechanism and Experiment：AＲeviewKOU Xiaohua1WANG Wen2ZHENG Guoquan1（1．Guangdong Hydropower Planning＆Design Institute，Guangzhou，Guangdong510635，China；2．State Key Laboratory of Hydrology-waterＲesources and Hydraulic Engineering，Hohai University，Nanjing，Jiangsu210098，China）Abstract Soil water infiltration is always the research focus in the field of hydrology and agricultural engi-neering．This paper reviewed the progress in the research on the factors that affect soil water infiltration，and the methods for conducting soil water infiltration experiments．There are still a great deal of open questions need further research，such as the influence of soil chemistry，vegetation coverage and farming on soil water infiltration，how to extend the results at a single point to a large area，and how to improve the soil water infiltration measurement，and so on．Key words soil water infiltration；soil physical properties；infiltration experiment土壤水分入渗是指在降雨或灌溉等条件下，水分进入土壤的过程。
土壤入渗实验报告
一、实验目的1．加深对土壤渗吸速度变化的一般规律的了解。
2．了解土壤质地对土壤渗吸速度的影响。
3．掌握土壤渗吸速度的常规测定方法及装置原理。
二、实验设备水在土壤中入渗分为有压入渗和无压入渗。
如漫灌、畦灌和沟灌都属于有压入渗。
喷灌、滴灌属于无压入渗。
本试验是模拟有压入渗条件下，土壤渗吸速度的测定。
本试验为室内试验，试验装置如图4-1-1。
试验仪器大体分为由两部分，即试样渗吸桶和供水马氏瓶。
双环入渗试验的外环外径为15cm，内径14cm；内环的外径直径10cm，内径直径9cm，高15cm。
安装后要求内环环顶端与渗吸筒齐平，下端插入土内10cm。
试验桶正上方为自动供水箱（即为马氏瓶），使内环保持稳定的水层深度。
供水马氏瓶外径6cm，内径5cm。
此外再配备秒表、水桶、水勺和刮土板等试验用具。
三、实验方法及步骤1．实验准备工作a．人员分工每组实验人员3～5人，其中一人计时兼指挥，一人读取供水水位数值，一人加水，其余人员做记录和观察渗吸规律。
b．准备工作和内环一并称重，（1）测量试样桶容积V，按欲模拟土壤干容重干M。
计算出干土重'（2）将筛网贴紧桶底铺好，然后开始填装。
土样一般分5～6次填装，均匀夯实，层间要“打毛”。
土样全部装好后用刮板刮平表面，最后将马氏瓶安装好待用。
(3) 关闭供水箱（马氏瓶）的出水口，向水箱内注水，然后用胶塞密封注水进水口。
图4-1-1 试验装置示意图(4) 在试样图环内表层铺塑料薄膜，向环内注入约5cm深的水层，打开供水箱开关，用注射器抽水，直至马氏瓶能正常供水（目的是调节马氏瓶）。
(5) 检查秒表是否正常及回零位。
(6) 记录供水箱原始水位读数。
2. 实验方法及步骤试验人员必须精力集中，认真负责，在统一指挥下，分工协作，作好记录。
a．迅速抽取塑料薄膜，并开始记时水位数值。
b．读取第一分钟末供水箱的水位，按试验要求读取水位数值。
c．实验至渗吸速度稳定后(即每两次水位读数差相同)，实验结束。
不同灌溉条件下斥水土壤入渗规律试验研究
不同灌溉条件下斥水土壤入渗规律试验研究土壤斥水性严重影响土壤水分的运动，对作物产量有一定影响，同时也会对环境产生负面影响。
国外土壤斥水性的研究较多，虽然近年来土壤斥水性的研究在新疆、内蒙古等地陆续展开，但总体上国内斥水土壤水盐运移规律的研究尚不成熟，对于斥水土壤入渗模型的适用性、尤其在微咸水灌溉条件下斥水土壤的水盐运动方面涉及较少。
论文进行了2种斥水程度×3种均质土壤的蒸馏水积水入渗试验、2种斥水程度×2种均质土壤的微咸水积水入渗试验、5种斥水程度×2种均质土壤的酒精溶液积水入渗试验，及加入湿润剂条件下均质土壤的微咸水积水入渗试验。
分析了蒸馏水、微咸水及加入湿润剂斥水土壤水盐运移规律以及入渗模型在斥水土壤入渗中的适用性。
所得主要结论如下：（1）由斥水土壤蒸馏水入渗试验结果可知，斥水性的存在明显影响土壤的入渗性能，例如在积水高度为4.5cm条件下，累积入渗量为600mL时，塿土亲水土壤和斥水土壤的入渗历时分别为274和30400min。
微斥水土壤的累积入渗量明显小于亲水土壤。
不同积水高度和斥水程度条件下，入渗率与时间关系采用Kostiakov公式拟合更接近实测值，其他模型拟合效果因斥水程度等因素的不同而异。
例如同种质地的土壤，指数公式在斥水土壤中的应用效果比不斥水土壤中的要好。
（2）由微咸水对斥水土壤入渗试验结果，不斥水土壤的入渗能力随矿化度的增加而增加。
而斥水土壤入渗能力在矿化度为1g/L时达到最大，超过后则随矿化度的增大而减小。
湿润土层剖面含水率、含盐量及其Na+、Cl-浓度在相同湿润锋处随矿化度的增加而增大，土壤斥水性虽然不会改变整体趋势，但会减小它们的含量。
微咸水入渗后，部分土壤产生了一定的斥水性，至于具体原因有待进一步验证。
（3）由斥水土壤酒精入渗的试验结果，斥水指标的计算结果与Tillman等的结果虽略有差别，但总体相似；斥水性的存在明显影响土壤的酒精入渗性能，而不同斥水程度土壤的入渗能力明显小于亲水土壤；湿润土层内的全盐量和Cl-的淋洗在不斥水条件下效果不明显，而在斥水土壤中较为明显，且在湿润锋处达到最大值；Kostiakov公式对土壤入渗率与入渗历时关系的适应性较好；i与t-1/2呈良好的指数关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
灌溉 供水浑水灌溉下土壤水分入渗规律研究综述曹惠提1,2,卞艳丽2,黄福贵2(1.西安理工大学,陕西西安710048;2.黄河水利科学研究院引黄灌溉研究中心,河南新乡453003)摘!要:目前,国外土壤水分连续入渗研究主要集中在G reen- mpt模型的修正以及Ph ili p、Par l ang e入渗方程的求解两方面。
国内学者对浑水连续入渗的研究认为:浑水与清水入渗的差异主要是浑水中物理性黏粒的存在引起的,浑水入渗模型以通过浑水灌溉试验进行拟合而得到的经验公式为主;对浑水波涌灌间歇入渗研究认为,不同泥沙粒度组成的浑水间歇入渗能力均小于同条件下的浑水连续入渗能力,且减渗率随入渗周期数的增加而增大。
今后应开展不同灌水方式、多种影响因素下的浑水灌溉研究。
关!键!词:浑水灌溉;土壤水分入渗;入渗规律;入渗模型中图分类号:S275!!!文献标识码:A!!!do:i10.3969/.j issn.1000 1379.2010.03.0311!浑水灌溉及其特点近几十年来,在陕西省泾惠、洛惠及宝鸡峡三大灌区以及华北等地开展了引浑淤灌,灌溉水的含沙量大大超过15%[1]。
实践证明,高含沙水流灌溉在缓解旱情、增加土壤肥力、改良土壤质地等方面发挥了巨大作用。
浑水灌溉中的泥沙在田面流动过程中经过不断挂淤、落淤以及入渗截留而形成的表土致密层,不仅影响了田间水流的推进速度,而且改变了土壤表层的机械组成,从而影响了土壤的入渗性能。
同时,降雨入渗产流受地表及包气带土壤特性影响很大,浑水灌溉在地表土壤的泥沙淤积,也在缓慢地改变着地表及包气带土壤特性,进而影响降水入渗及产流过程。
因此,研究浑水灌溉条件下土壤水分入渗特性,对于研究浑水灌溉区作物水分利用、灌溉管理、降雨入渗及产流机理是十分必要的。
浑水灌溉与清水灌溉的区别是浑水中挟带有一定量的泥沙,灌溉过程中一部分泥沙挂淤在田面或灌水沟的湿周表面上;同时,水流的底部流速较小,使水流中的含沙量超过了它的挟沙能力,造成水流中的泥沙沿程逐渐落淤;部分泥沙的淤积势必影响水流向土中的入渗速度,入渗水量中的泥沙物质按照颗粒大小一部分滞留于田面或灌水沟的湿周表面,较细的一部分会继续随水分入渗并最终落淤到土壤内部,减小土壤的孔隙率,将对表土致密层的形成与发展产生重大影响。
浑水入渗过程可简单描述为表面落淤、颗粒运移和入渗滞留。
2!国内外浑水灌溉研究进展2.1!国外进展目前,国外土壤水分连续入渗研究主要集中在G reen- m pt模型的修正以及Ph ili p和Par l ange入渗方程的求解两方面。
经过修正的G reen-Am pt模型能较好地模拟非匀质土壤的降水入渗过程,但在应用该模型时,如何测定湿润锋处土壤水势的问题未能很好地解决。
对于土壤水分间歇入渗,自1983年W a l ker等提出了应用K o stiakov-L ev is模型对波涌灌土壤入渗的初渗、过渡和稳渗三过程进行描述后,先后出现了分段函数模型、周期-循环率模型、梯函数模型等。
关于浑水灌溉下土壤水分入渗的研究较少,H er m an Bou w er等曾针对大池塘渗漏问题对浑水入渗规律进行了探讨,不过其重点在于浑水沉积中的泥沙颗粒运动状况对渗流的影响。
2.2!国内进展2.2.1!浑水连续入渗(1)入渗机制。
国内对浑水灌溉下的土壤水分入渗机制研究取得了一些成果。
尽管研究角度各有不同,但是普遍认为浑水与清水入渗的差异主要是浑水中物理性黏粒的存在引起的,浑水中物理性黏粒入渗时在地表形成一个沉积层,对入渗起到阻碍作用,使得浑水累计入渗量和稳定入渗率都随物理性黏粒含量的增大而减小[2-3],其中<0.01mm细颗粒泥沙的含量是影响浑水入渗的主要因素之一[4-6]。
李援农[7]从土壤禁锢空气压力的角度研究认为土壤入渗能力主要由表面土壤致密层控制,伴随入渗土壤中空气被禁锢,含沙量不同时,入渗过程中禁锢土壤空气压力对入渗的影响也不同。
陈洪松等[8]研究了电解质对细颗粒泥沙絮凝沉降特性的影响,认为泥沙沉降可分为分选沉降和絮凝沉降两阶段,在液面下同一深度,泥沙相对浓度随时间呈指数衰减;细颗粒泥沙絮凝的临界粒径为0.027mm;泥沙平均沉速随N aC l浓度以及泥沙初始浓度的增大而增大。
他们建议在研究浑水入渗时,应考虑水中电解质的作用。
!收稿日期:2009 09 24!基金项目:黄河水利科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(HKY-J BYW-2008-16)。
!作者简介:曹惠提(1979∀),女,河南周口人,工程师,主要从事水文与水资源研究工作。
!E m ai:l caohuit@i126.co m69第32卷第3期!!!!!!!!!!!!!!!!!!人!民!黄!河!!!!!!!!!!!!!!!!!!Vol.32,No.3 !!2010年3月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!YELLOW!R I VER!!!!!!!!!!!!!!!!!!!M ar.,2010!!!!姚雷等[9]探讨了浑水入渗滞留过程中水土交互作用及滞留物分布特征,认为多孔介质(土体)的入渗能力随着其对入渗浑水中泥沙颗粒的滞留而减小;而滞留颗粒总量和分布与多孔介质的颗粒组成及浑水含沙量有关。
同时,提出总水力梯度不能描述浑水入渗过程,利用水头参数研究入渗量和滞留水头比较合适。
王进鑫等[10]通过清水、浑水对比试验,探讨了浑水对人工林地土壤入渗性能的影响,说明浑水可显著削弱人工林地土壤的入渗性能,降低天然降水与土壤水的转换能力及人工林涵养水源的作用,其削减能力随着入渗水流含沙量、泥沙中小于0.01mm 物理性黏粒含量的增加或入渗历时的延长而增大,并受到土壤质地的强烈影响。
此外,其还探讨了地面覆盖对浑水入渗性能的影响,认为覆盖材料降低了土壤的入渗性能、延长了达到稳渗的历时[11]。
杨素宜等[3]进行了土壤含水量、土壤结构(翻松土、自然土、压实土)对浑水入渗特性影响的套环试验,认为这两种因素均与浑水入渗能力呈负相关关系。
(2)入渗模型。
浑水入渗模型,以通过浑水灌溉试验进行拟合而得到的经验公式为主。
浑水灌溉入渗试验、室内试验均为土柱试验,大田试验则均采用双套环法。
王文焰等[2]针对某一泥沙颗粒级配入渗浑水,采用不同含沙率的浑水入渗试验资料,应用一元回归分析法,推导出浑水累计入渗量计算公式为I = A 0tB 0(1)式中:I 为累积入渗量;t 为入渗时间;A 0、B 0为清水入渗系数; 和 为含沙量修正系数, =1-a !c, =1-b !d,!为浑水含沙量,以百分数计,a 、b 、c 、d 为经验参数,由试验资料确定。
该公式只适合描述某一泥沙颗粒级配浑水入渗过程,对于不同的泥沙颗粒级配浑水,需要通过试验和计算重新确定经验公式中的有关参数。
实际应用中,入渗浑水中泥沙颗粒级配在空间和时间上是会有变化的,所以这一公式的应用受到限制。
该公式实质上是引入含沙量参数对K ostiakov 清水入渗模型进行了改进,其后一些浑水连续入渗研究[12-13]的思路基本与文献[2]类似。
白丹等[14]引入黏性指数M 来反映浑水中物理性黏粒含量的大小,模型表示为I =CM r t s (2)M =100100+!S(3)式中:C 、r 、s 为待定参数;S 为浑水中小于0.01mm 粒径颗粒含量的百分数(暂称该粒径组泥沙为细颗粒);其他符号意义同前。
在此基础上应用遗传算法,计算了模型中待定参数,拟合了浑水入渗公式。
该模型对于计算或预测不同浑水条件下的累计入渗量,具有较高的实用性。
但是,黏性指数仅反映了细颗粒泥沙含量对入渗的影响,对于其含量构成未作讨论。
也就是说,公式中默认了一个假定:具有相同M 值任意的!、S 组合对于下渗具有相同的影响。
实际上,目前尚无相关文献支持这一假定。
另外,王全九等[1]对现有的G reen-Ampt 入渗模式进行了改进,将泥沙沉积对入渗的影响归结为对湿润锋平均吸力的影响,以便于利用清水入渗资料计算浑水入渗过程。
模型为q =k s [1+H (!)L f](4)式中:q 为土壤入渗通量;H (!)为湿润锋处的平均吸力;k s 为土壤饱和导水率;L f 为湿润锋的深度;其他符号意义同前。
此模型的关键在于确定H (!),即湿润锋处的平均吸力与含沙量的关系,其不足在于未考虑泥沙颗粒级配。
2.2.2!浑水波涌灌间歇入渗浑水间歇入渗是在浑水连续入渗研究的基础上,针对波涌灌灌水方式的进一步探索。
已有的研究结果表明,不同泥沙粒度组成的浑水间歇入渗能力均小于同条件下的浑水连续入渗能力,且减渗率随入渗周期数的增加而增大。
费良军等在浑水连续入渗K ostiakov 模型的基础上,基于试验资料的满足程度,提出了3种浑水间歇入渗模型[15]。
模型一基于浑水间歇入渗相对浑水连续入渗减渗率∀i 和清水连续入渗参数k 0、a 0已知,需要具备充分的试验资料,精度较高:Z 浑si =(1-∀i )(1-a !b )k 0t 1-c !da 0(5)式中:Z 浑si 为浑水间歇入渗前i 周期入渗量;∀i 为浑水间歇入渗前i 周期相对浑水连续入渗的减渗率。
模型二基于浑水连续入渗参数k 、a 已知,所需资料较少:Z n =K n t a n(6)K n =k (rt c )(a -a n )(7)a n =lg {#ni=1[(r +i)a -i a ]}-l g r al g (n +1)(8)式中:Z n 为浑水波涌灌第n 周期末单位面积上的累计入渗量;t 为净入渗时间;i 为入渗周期;n 、t c 、r 分别为浑水波涌灌的周期数、周期时间和循环率;K n 、a n 为浑水间歇入渗n 周期内的间歇入渗参数。
模型三基于清水连续入渗参数k 0、a 0与浑水连续入渗参数k 、a 的关系已知,所需资料介于模型一和模型二之间,与模型二的不同之处仅在于K n 表达式不同:K n =(1-a !b )k 0(rt 0)[(1-c !d )a 0-a n ](9)!!汪文荣等则提出了不同含沙量下的浑水间歇入渗的G reen- m pt 模型[16]:q =k s (i ,p )[1+H mZ f (t)](10)式中:q 为地表水分通量或入渗率;k s (i ,p )为致密层的导水率,为放水时间与周期的函数;Z f (t)为致密层厚度;H m 为致密层的下层土壤基质吸力。
3!研究展望浑水入渗机理可初步归结为黏性颗粒在下渗过程中形成致密层,降低了土壤的导水率,从而使浑水入渗较清水有明显的减渗效果。
与清水入渗相比,含沙量和泥沙粒径组成是影响浑水入渗特性的根本因素。
其他影响因素如土壤物理特性(前期土壤含水量、土壤结构等)、浑水理化参数(下转第73页)70畜饮水都在使用地下水。