土壤的入渗特性及渗吸速度测定_灌排工程学
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。
灌溉排水工程学试卷4
灌溉排水工程学试卷4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（灌溉排水工程学试卷4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为灌溉排水工程学试卷4的全部内容。
课程试卷（4)一、填空（每空1分,共20分)1、农田土壤水分存在的基本形式可分为固态、液态和汽态三种形态。
液态水按其运动特征又可以分为（吸着水）、（毛管水)、及（重力水)。
2、作物需水量主要是指(作物生理需水量）及（作物生态需水量）.3、农作物的灌溉制度是指作物播种前(或水稻栽秧前）及全生育期内的（灌水次数)、每次灌水的（灌水日期)、(灌水定额）以及(灌溉定额）。
4、喷灌的主要技术参数有（喷灌强度）、（喷灌均匀度）、及（水滴打击强度）.5、在明渠横断面设计中应以(设计)流量作为基本设计依据,并考虑非常情况下的(最小)流量和(加大)流量。
6、渠道工作制度有（续灌)及（轮灌)两种。
7、灌溉对水源的基本要求有(除涝)、（防渍）、及（控制土壤盐碱化）。
二、简答题（每题10分,共50分）1、简述灌溉排水工程学研究的主要对象、内容及其发展趋势。
灌溉排水工程学研究的主要对象及内容包括：调节农田水分状况以及改变和调节地区旱情；调节农田水利措施一般有：灌溉措施和排水措施.灌溉排水工程学的发展趋势为：(1）由丰水灌溉转向节水灌溉,进一步研究生物节水理论;(2）灌水方法仍将以地面灌溉为主，喷灌、微灌及膜下滴灌会有较大发展；（3）为提高灌溉水利用系数，渠道衬砌、管道输水、覆膜等节水技术将日益得到发展;（4）加强灌溉管理，提高自动化程度；（5）灌排工程对环境影响将作为重要研究内容。
2、试述土壤水分入渗的过程、特点、及相应的计算公式.答、答、入渗过程：当入渗前土壤的初始含水率θ0很小时，地面维持有薄水层的初始入渗速度i1很大,地面处的土壤含水率在很短时间内就接近土壤的饱和含水率θs.随着入渗时间的延长，由于入渗路径加长，从地面到入渗锋面的水势梯度逐渐减小,所以入渗速度i t也不断地减小，最后趋于一稳定值i f，它接近于该种土壤的渗透系数K。
土壤水分入渗
“混合边界”条件(mixed condition)或称劳平条件(Robin Condition)是Dirchlet条件和Neumann条件的混合。
一、土壤水分入渗过程及规律 （四）影响入渗过程的条件
在田间水分动态模拟中这种混合边界条件的应用具有 以下优点： 下边界的水势值可以用张力计在田间容易测的，相应的 含水量也可由水分特征曲线求得。 上边界的水流通量可以由入渗前的土壤含水量以及降雨 强度或灌溉水深度（或喷灌强度）确定（蒸发条件下由气 象因素和土壤水分条件确定）。
D ( ) K ( ) z z K ( ) z z
此时：
是可以忽略的，令以x代替z，则上式可写为：
D( ) t x x
(1)
求解（1）式有两种情况： 一是假定D（）=D（常数）； 二是D= D（）。
二、非饱和下渗理论与计算 （一）忽略重力作用的下渗
?水文学中研究地表产流问题?农田水利学研究灌溉或降雨后土壤水分的分布?水资源评价中研究降雨对浅层地下水的补给问题?农业及环境学研究化肥农药及污染物等随水分迁移的问题土壤水分的入渗一土壤水分入渗过程及规律一入渗的物理过程土壤水分在土壤中运动受到分子力毛管力和重力的控制其运动过程也就是在各种力综合作用下寻求平衡的过程
其它入渗仪
积水管入渗仪
张力入渗仪
不同质地土壤的入渗速率
入渗速率是坡度和土壤质地的函数
二、非饱和下渗理论与计算 （一）忽略重力作用的下渗
对于一维垂向流，土壤水分运动方程可表示为：
K ( ) t z x
其中：
总 m z
m K ( ) D ( ) z z z z
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）。
土壤渗透速率实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的土壤渗透速率实验旨在测定土壤在不同条件下渗透水的能力，分析影响土壤渗透速率的因素，为土壤工程设计和水资源管理提供科学依据。
二、实验原理土壤渗透速率是指土壤在单位时间内渗透水的能力，通常用单位时间内通过土壤横截面积的水量来表示。
实验中，通过测定一定时间内土壤样品渗透的水量，计算出土壤渗透速率。
三、实验材料与方法1. 实验材料（1）土壤样品：选取不同质地、不同有机质含量的土壤样品，过筛后备用。
（2）实验仪器：渗透仪、电子天平、计时器、水杯、滴定管、蒸馏水、量筒等。
2. 实验方法（1）将土壤样品均匀铺设在渗透仪的土壤盒中，确保土壤层厚度一致。
（2）将土壤盒放置在渗透仪上，调整好水头高度。
（3）打开渗透仪，开始计时，记录渗透时间。
（4）待土壤渗透至预定深度后，关闭渗透仪，取出土壤样品，称量渗透前后的土壤重量。
（5）根据渗透前后的土壤重量差和渗透时间，计算出土壤渗透速率。
四、实验结果与分析1. 实验结果实验结果表明，不同质地、不同有机质含量的土壤样品渗透速率存在显著差异。
具体数据如下：（1）沙土：渗透速率约为1.5 cm/h。
（2）壤土：渗透速率约为0.8 cm/h。
（3）粘土：渗透速率约为0.3 cm/h。
2. 结果分析（1）土壤质地对渗透速率有显著影响。
沙土的渗透速率明显高于壤土和粘土，这是因为沙土的孔隙度较大，水分在土壤中的移动速度较快。
（2）有机质含量对渗透速率也有一定影响。
有机质含量较高的土壤，其渗透速率相对较低，这是因为有机质可以改善土壤结构，增加土壤的孔隙度，从而降低土壤的渗透速率。
五、实验结论1. 土壤渗透速率受土壤质地和有机质含量的影响，沙土的渗透速率最高，粘土的渗透速率最低。
2. 在土壤工程设计中，应根据土壤渗透速率选择合适的土壤改良措施，提高土壤的渗透能力，为水资源管理提供科学依据。
六、实验注意事项1. 实验过程中，应确保土壤层厚度一致，以免影响实验结果。
2. 实验仪器需保持清洁，避免污染土壤样品。
土壤入渗实验指导书
《水文学原理》实验指导书天津农学院水利工程系2006.9实验一土壤渗透系数的测定[实验目的]：１．掌握土壤下渗的物理过程及下渗机理；２．测量土壤渗透系数Ｋ；３．学习正确使用渗透筒。
[实验原理]：下渗过程一般划分为三个阶段。
第一阶段为渗润阶段，这阶段，土壤含水量较小，分子力和毛管力均很大，再加上重力的作用，所以此时土壤吸收水分的能力特别大，以致初始下渗容量很大，而且由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，使得下渗容量迅速递减。
第二阶段为渗漏阶段，土壤颗粒表面已形成水膜，因此分子力几乎趋于零，这时水主要在毛管力和重力作用下向土壤入渗，下渗容量比渗润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于减小阶段，所以这阶段下渗容量的递减速度趋缓。
第三阶段为渗透阶段，在这一阶段，土壤含水量已达到田间持水量以上，这时不仅分子力早已不起作用，毛管力也不再起作用了。
控制这一阶段下渗的作用力仅为重力。
与分子力和毛管力相比，重力只是一个小而稳定的作用力，所以在渗透阶段，下渗容量必达到一个稳定的极小值，称为稳定下渗率。
[实验仪器]：1.渗透筒（渗透环）一套——渗透筒是用金属做的一套无底同心圆柱筒，筒底具刀口，同心环内管的横截面积为1000cm2,内径35.8cm，高30-50cm，外筒内径60cm（亦可用土埂围堰代替外筒）；2.量筒500ml和1000ml各一个；3.水桶2个；温度计1支（刻度0-50℃）；秒表（普通钟表）1块；量水测针或木制厘米尺一个；席片或塑料薄膜（灌水时防止冲刷用）。
[实验步骤]：1.选取具有代表性的地块，把渗透筒的内筒插入土中，深度10cm左右，同时插好外筒。
如无外筒，可筑埂围堰，高度和内筒高相平，埂顶宽20cm，并捣实之。
2.同内外插入量水测针或木制厘米尺各一支，筒内水层厚度一般保持5cm。
3.把席子或塑料薄膜放入筒底，同时把温度计插入筒内。
在开始灌水时，土壤吸水速度较快，为使筒内达到一定水层，第一次灌水要快，同时视水层下降程度进行第二次灌水，以使水位高度保持原定高度。
土壤渗透系数的测定
土壤渗透系数的测定
1 测定意义
当土层被水分饱和后，土壤中的水分受重力影响而向下移动的现象称为渗透性。
土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。
土壤渗透性与土壤质地、结构、盐分含量、含水量以及湿度等有关。
2 测定原理
在饱和水分土壤中，渗透性按照达西公式计算如下：
V=K·I（厘米/秒）
h
L
式中：V——渗透速度，每秒钟通过1平方厘米土壤断面的水的流量，以立I?方厘米表示；I——水压梯度，即渗透层中单位距离内的水压降；
K——渗透系数，在单位水压梯度（I=1）下，单位时间内通过单位截面积的流量
（毫升/分或小时）；
h——土柱上水头差（厘米）即静水压力；
L——发生水分渗透作用的土层的厚度（厘米）即渗透路程。
在时间t内渗透过一定截面积A（平方厘米）的水量Q，可以用下列的方程式来表示：
Q=V·A·t=K·I·A·t
Q
因此渗透系数 K=A?t?I（毫升/厘米2/分或小时）
土壤渗透性的测定有室外法（渗透筒法）及室内法（环刀法）。
5.土的渗透性及渗透试验
土的渗透性及渗透试验影响渗透性的因素是很复杂的，主要有粘粒含量，矿物成分，溶液性质，孔隙大小、形状、连通性。
并且由于一些原因会使土的渗流规律出现偏离达西定律的现象。
渗透系数——液体在单位压力梯度下渡过单位土截面的量。
假设与压力梯度和液体流量q 成线性关系，从而可有达西定律：iA q k 水力梯度流体所流过的面积液体流量渗透系数⨯=A qv 截面面积流量渗透速度=然而需要注意的是截面面积A 为所考虑的整个土体的截面面积，但是其中的一部分是土颗粒，因此水实际流过的面积要小的多。
实际的平均渗透速度t v 应该比v 更大，可以用下式解出：nv e e v v t =+⋅=1其中，孔隙比e ：土中孔隙体积与土颗粒体积之比，s v V V =e 孔隙率n ：土中孔隙体积与土总体积之比，(%)100⨯=VV n v 土的渗透性主要受土体宏观结构的影响：如果黏土有裂隙或者含有细砂都会导致其渗透性增大到黏土本身渗透性的数倍。
水平向渗透性与竖向渗透性水的渗透会沿着阻力最小的方向，实验室试样尺寸很小以及试样的获得和制备方法，在大尺寸时的性质并不能体现，并且试验结果并不能完全代表拥有显著宏观结构原位土的性质。
另外，实验室试验往往是采用外力强迫水在土样中发生竖向流动，然而在现场最为关心的重要因素为水平向渗透性，因为它在实际中表现得更为显著，原位试验就可以克服这种缺点。
土渗透性的影响因素：土的粒度成分及矿物成分、合水膜厚度、土的结构构造、水的粘滞度、土中气体渗透水流施于单位土体内土粒上的力称为渗流力、动水压力。
当渗流力和土的有效重度相同且方向相反时，土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定。
这种现象称为流土，此时的水头梯度成为临界水头梯度icr。
流土：是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。
它主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。
管涌：指在渗流作用下土体的细土粒在粗土粒形成的孔隙通道中发生移动并被带出的现象。
实验一 土壤渗透性的测定(实验报告)
实验一土壤渗透性的测定目的要求径流对土壤的侵蚀能力主要取决于地表径流量，而透水性强的土壤往往在很大程度上减少地表径流量。
土壤透水性强弱常用渗透率（或渗透系数）表示。
当渗透量达到一个恒定值时的入渗量即为稳渗系数。
通过本次实验，掌握测定土壤渗透性的基本原理和操作方法。
基本原理由图可以看出，在降雨初期一段时间（几分钟）内，土壤渗透速率较高，降雨量全部渗入土壤，此时土壤的渗透速率和降水速率等值，没有地表径流产生。
随着降雨时间延长、土壤含水量增高，渗透速率逐渐降低，当渗透速率小于降水速率时，地表产生径流。
仪器设备环刀(200cm3,h5.2,Φ7.0cm)，量筒(100及50ml)，烧杯(100ml)，漏斗、漏斗架、秒表等。
方法步骤一、在室外用环刀取原状土，带回实验室内，将环刀上、下盖取下，下端换上有网孔且垫有滤纸的底盖并将该端浸入水中，同时注意水面不要超过环刀上沿。
一般砂土浸4～6h，壤土浸8～12h，粘土浸24h。
二、到预定时间将环刀取出，在上端套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水，然后将结合的环刀放在漏斗上，架上漏斗架，漏斗下面承接有烧杯。
三、往上面的空环刀中加水，水层5cm，加水后从漏斗滴下第一滴水时开始计时，以后每隔1，2，3，5，10，……t i……t n min更换漏斗下的烧杯(间隔时间的长短，视渗透快慢而定，注意要保持一定压力梯度)分别量出渗入量Q1，Q2，Q3，Q5……Q n。
每更换一次烧杯要将上面环刀中水面加至原来高度，同时记录水温(℃)。
四、试验一般时间约1h，渗水开始稳定，否则需继续观察到单位时间内渗出水量相等时为止。
结果计算⑴渗出水总量(Q) )1(10)(321)( SQ Q Q Q Q n mm ⨯+++=式中：n Q Q Q Q ,,,321----------每次渗出水量ml ，即cm 3S-----------渗透筒的横断面积cm 210----------由cm 换算成mm 所乖的倍数这样就可算出当地面保持5cm 水层厚度时，在任何时间内渗出水的总量。
土壤入渗率的定义、性质及应用
土壤入渗率的定义、性质及应用1、前言土壤入渗率，又称土壤入渗速率或土壤渗透速率，是指单位时间内地表单位面积土壤的入渗水量。
入渗率与入渗过程有关。
土壤入渗率在初期非常大，这时的入渗率称为最初入渗率，简称初渗率。
又继随降雨的延续和增加，入渗率由大变小，最后保持一定的稳定值，此值称为最后入渗率或稳渗率，可用以表征土壤的渗透特性。
这是因为由于降水的继续，而使得土壤中大小孔隙均被填满，而无法继续使土壤中的水保持快速的流动。
2、定义（1）土壤入渗土壤入渗是降雨、灌溉等水分经山地表进人土壤，在重力势、基质势等作用下运移、存储变为土壤水的动态过程，是地表水与地下水相互转化、消耗过程的重要环节，也是影响坡面产汇流的重要因素。
土壤对水的入渗能力，简称入渗能力。
（2）土壤入渗率土壤入渗率是土壤入渗能力的定量表示，它是指在土面上保持有在大气压下的水层、单位时间内通过单位面积土壤的水量。
3、性质（1）量纲壤入渗率的量纲是Ls/L2·T= LT-1，如毫米/秒，毫米或厘米/分、厘米/时、厘米/日等。
（2）常用指标在土壤水工作中，为说明和研究土攘的入渗过程，常使用三个指标：最初入渗率、最后入渗率以及入海开始后经单位时间的入渗率。
1）最初入渗率指入渗开始时较短时间内的入渗率。
在一定的土壤和供水一定的情况下，它主要是由温润程度决定的，如果开始入渗的土壤较为湿润，在湿润前锋的吸力梯度小，最初入渗速率较低，随后渗吸速率降低也比较缓慢。
如开始渗吸时土壤干燥，吸力梯皮大，最初入渗率较高，以后随时间延长人渗率降低得也快，但无论开始时土壤的干湿情况如何，最后都降低到相闸的最后入渗度。
2）最后入渗率这是指随着时间进展而变成为稳定和较固定的入渗率，（实际上与土壤的饱和导水率相等或接近，视水头而定）。
显然它的数值是由土壤性质决定的。
主要取决于土壤的孔隙状况，与质地、结构、土壤有无裂缝、表土有无紧实结壳等有密切关系。
一般土壤达到最后渗透速率所需时间不过2-3个小时。
土的渗透性和渗流问题和测定方法
常用的方法有：解析法、数值法和水电比拟法三种 对于边界条件比较简单的渗流可采用解析法 对于边界条件较复杂的渗流采用数值法和比拟法 任何一种计算方法的结果都可以用流网来表示
第三章 土的渗透性与渗流问题
§3.5 渗透力与渗透变形
一、渗透力
水在土体中流动时，会力图拖曳土粒而消耗部分能量 引起水头的损失 渗透力——渗透水流施加于单位土粒上的拖曳力
常用的有注水（压水）试验和抽水试验两种 实验原理都是通过几个井,一个作为实验井,其它 作为观察井,抽水或注水后,地下水位会发生变化, 可以推算出渗透系数,实验费用较高
§3.3 渗透系数及其测定方法
2、室内渗透试验
a.常水头试验————整个 试验过程中水头保持不变, 适用于透水性大的土，例如
砂土（k>10-3cm/s）
lg
160 52
2.09 105 cm/s
第三章 土的渗透性与渗流问题
§3.4 二维渗流与流网
工程中遇到的渗流问题,边界条件要复杂的多,水流 在形态上往往是二维或是三维的。
如：闸基的渗流、土坝的渗流等
a
c
b
上游
浸润线 下游
流线 等势线
§3.4 二维渗流与流网
一、平面渗流的基本方程
达西渗透定律二维形式如下：
J F whA
§3.5 渗透力与渗透变形
渗流作用于单位土体的力
j
J AL
whA
AL
i w
说明：渗透力j是渗流对单位土体的作用力，是一种
体积力，其大小与水力坡降成正比，作用方向与渗流
方向一致，单位为kN/m3
§3.5 渗透力与渗透变形
渗流力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种 变化对土体稳定性有显著的影响
灌排实验指导书(8个实验)-前N-2页
实验一 土壤渗吸实验一、实验目的(1) 观测积水条件下土壤入渗过程，掌握累积入渗量和湿润峰变化规律； (2) 了解评价土壤入渗能力的指标，观察渗吸速度随时间变化规律；(3) 使用考斯加科夫入渗公式拟合函数关系曲线，通过实验资料求得土壤水分入渗参数； (4) 熟悉相关实验装置的工作原理及测试方法。
二、实验原理考斯加可夫根据野外实测资料分析，发现入渗强度（渗吸速度）与时间之间呈指数关系，其形式为：i t ＝i 1×t -a （1）式中：i t ——入渗开始后时间t 的入渗速度；i 1——在第一个单位时间土壤的渗透系数，相当于t ＝l 时的土壤入渗速度； a —入渗指数。
对公式（1）取对数得：lgi t ＝lgi 1-a·lgt （2）实测的lgi t ，lgt 点应成直线关系，取t=1时的i 值为i 1，该直线的斜率为a 。
计算时t a ，t b 时刻对应i a ，i b ，代入下式得：ba ba t t i i a lg lg lg lg --=（3）若已知i 1，a 值也可以按下述方法推求，有式（1）积分得：ata tt ai dt t i idt I ---===⎰⎰110101 （4）I 为时间t 内总入渗量（累积入渗量），由实测数据得出，由于i 1已知，故a 可以求出，该法的缺点是很难测定第一个单位时间的入渗速率。
在Exel 表格中输入时间和累积入渗量实测数据，使用指数函数拟合曲线，可快速得到相应的参数。
在土壤吸渗实验中，实验土柱会经历自由入渗、顶托入渗、渗透这3个过程，自由入渗阶段初始入渗率极大，随时间推移入渗量逐渐减小；本实验仪器难以观测出顶托入渗阶段影响；进入渗透阶段，入渗率基本稳定，其入渗速率接近于渗透速度。
三、实验设备直径5cm ，装土高度11.5cm 圆形土柱、截面面积15cm 2，高25cm 的供水马氏瓶、秒表、托盘天平、烧杯、量筒、滤纸、直尺、接渗瓶、土样。
灌溉排水工程学-考点
名词解释田间持水量：13土壤中悬着毛管水达到最大时的土壤含水量，包括全部吸湿水、膜状水和毛管悬着水。
是土壤中对作物有效水分的上限指标，常把它作为灌水定额的依据。
土壤水分特征曲线：15土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水率而变化的，用原状土样，测定其不同含水量时的土壤水吸力相应值，并绘制成曲线。
作物需水量：25包含生理和生态两个方面的需水量。
通常认为其为植株蒸腾量和棵间蒸发量之和。
参考作物蒸发蒸腾量：29指高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的绿色草地的蒸发蒸腾量。
它不受土壤含水量和作物种类的影响。
作物系数：32某时段作物蒸发蒸腾量与参考作物蒸发蒸腾量之比。
灌溉制度：36指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为获得高产或高效，实现节约用水，所制定的适时适量的农田灌水方案。
灌水定额：36一次灌水单位面积上的灌水量。
灌溉定额：36作物全生育期各次灌水定额之和。
作物水分生产函数：50指农业生产水平基本一致的条件下，作物所消耗的水资源量与作物产量之间的关系。
非充分灌溉：52在作物的全生育期，如何合理分配有限水量，以获得较高产量或效益；或使缺水造成的减产损失减少。
灌水率：56指灌区单位面积上所需要的灌溉净流量。
灌溉用水量：55指某一灌溉面积上需要从水源提供的水量。
土壤计划湿润层深度：在灌水时，我们计划湿润的土层深度，需要调节控制的土壤层深度。
灌水方法：59指灌溉水进入田间或作物根区内土壤转化为土壤肥力水分要素的方法。
也指灌溉水湿润田面或田间土壤的形式。
灌水技术：59指相应于某种灌水方法所必须采用的一系列科学技术措施。
微灌：60指利用一套专门设备，将经过滤的灌溉水加低压或利用地形落差自压，通过管道系统输送至末级管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以较小的流量均匀、缓慢的湿润作物根系区附近的表面土壤或地表下土壤。
喷灌：59利用一套专门设备将灌溉水加压或利用地形高差自压，并通过管道系统输送压力水至喷洒装置喷射到空中分散成细小的水滴，如降雨落到地面，随后主要借毛细管力和重力作用渗入土壤灌溉作物的灌水方法。
土壤渗透试验实验报告
土壤渗透试验实验报告1. 实验目的通过土壤渗透试验，了解土壤孔隙结构和渗透能力，为农田治理和水资源利用提供依据。
2. 实验原理土壤渗透试验是通过浸渗水分进入土壤，测量其渗透速率和渗透量来评估土壤渗透能力的试验方法。
土壤渗透能力是指单位时间内单位面积的水分通过土壤垂直渗透的能力。
3. 实验材料和设备- 土壤样品- 可测量渗透速率和渗透量的渗透仪器- 试验容器和水源4. 实验步骤1. 准备土壤样品：从待测区域中采集土壤样品，并将其晾干或保持自然状态。
2. 准备试验容器：将试验容器清洗干净，并确保其底部有足够的孔隙用于排水。
3. 安装渗透仪器：将渗透仪器安装在试验容器上，并将底部孔隙堵塞，确保水只能从土壤顶部进入。
4. 加入土壤样品：将土壤样品均匀地填入试验容器中，注意不要压实。
5. 测量渗透速率：打开水源，让水从渗透仪器顶部进入土壤，记录水从土壤中渗透到底部孔隙的时间，并计算出渗透速率。
6. 测量渗透量：持续浸泡一段时间后关闭水源，将渗透仪器取下，测量底部孔隙中积累的水量，并计算出渗透量。
5. 实验结果与分析根据实验步骤，我们进行了一次土壤渗透试验。
测得渗透速率为10 mL/min，渗透量为200 mL。
根据实验目的，我们希望通过这次试验了解土壤渗透能力。
根据渗透速率和渗透量的结果，我们可以得知该土壤的渗透能力较好，水分能够较快地通过土壤进入地下水层。
这对于农田灌溉和地下水补给而言非常有利。
6. 实验结论通过本次土壤渗透试验，我们得出以下结论：1. 渗透速率和渗透量是评估土壤渗透能力的重要指标。
2. 测得的渗透速率为10 mL/min，渗透量为200 mL，说明该土壤的渗透能力较好。
3. 了解土壤渗透能力对于农田治理和水资源利用具有重要意义。
7. 实验总结与改进本次土壤渗透试验取得了满意的结果，并达到了预期的目标。
但是，仍有一些改进的空间：1. 在实验过程中，应该注意控制试验条件的一致性，以得到更准确的结果。
土壤入渗速度测定实验
实验一 土壤入渗速度的测定实验一、实验目的1．测定特土壤的垂直入渗特性曲线。
2．掌握测定土壤吸渗和入渗速度的操作方法。
二、实验原理考斯加可夫公式：i t ＝i 1t -a ---------------------------- (1) i t ——入渗开始后时间t 的入渗速度；i 1——在第一个单位时间土壤的渗透系数，相当于t ＝l 时的土壤下渗速度； a —指数。
对公式（1）取对数得lgi t ＝lgi 1-a·lgt ----------------------- (2) 实测的lgi t ，lgt 点应成直线关系，取t=1时的i 值，极为i 1，该直线的斜率为a 值。
计算时t a ，t b 时刻对应i a ，i b ，代入下式得ba ba t t i i a lg lg lg lg --=----------------------- (3)若已知i 1，a 值也可以按下述方法推求，有式（1）积分得ata tt ai dt t i idt I ---===⎰⎰110101----------------------- (4)I 为时间t 内总入渗量（累积入渗量），由实测数据得出，由于i 1已知，故a 可以求出。
该法的缺点时很难测定第一个单位时间的入渗强度。
三、实验设备 1．土壤入渗仪：一套； 2．秒表：一只 3．量筒、滤纸、烧杯 4．排水管5．接渗瓶四、实验步骤1．装土：将玻璃管从入渗仪上取下，底部放入一片滤纸，然后装土，在装土期间，用木棒稍捣，要求土样均匀，装土至玻璃管即可，再在土样上部放入一张滤纸，把玻璃管与入渗仪连接好。
2．加水：关闭水阀，打开排气阀，用烧杯向加水槽加水，使量桶里的水位到达到一定刻度处，然后关闭排气阀。
3．建立水头开始实验：用烧杯迅速向玻璃管加水至玻璃管上标线，水头建立后，立即打开供水阀，同时打开秒表计时，三者要求同时进行，动作要迅速、准确、细心。
4．记数：实验开始后秒表不能中断，要求每隔1分钟1次，共读10次，再每隔2分钟读1次，共读10次，再每隔3分钟读1次，共读5次，以后每隔5分钟读1次，直到两相邻时段内，读数差值相等，说明土壤入渗已经达到稳定，即停止实验，记录项目为记录表中的第l项和第2项。
土壤的入渗特性及渗吸速度测定_灌排工程学
第一部分 课程实验及指导实验一：土壤的入渗特性及渗吸速度测定一、实验目的土壤渗吸速度是反映土壤透水性能的重要指标，它是农田水量平衡计算的重要依据。
旱田在进行地面灌溉时，灌溉水在重力作用下自地表逐渐向下湿润。
为保证最有效地利用灌溉水，既要使计划湿润层得到均匀的灌溉水，又不产生多余的水量向深层渗漏，必须了解水向土中入渗的规律。
二、实验设备渗吸速度测试仪、量杯、秒表等。
三、实验过程1．取自然风干土碾碎过筛，要求碎块不大于2毫米，测筒底铺滤纸，装土至给定深度，适当沉实，再盖滤纸。
2．在量杯内灌水，并关闭放水管和通气管（如图所示），放在支架上。
3．实验开始时同时完成：掀动计时秒表，迅速使测试仪中土样上建立水层2厘米。
图1-1-1土壤入渗特性实验装置4．实验开始后，定时记载量杯中水量读数，时间间隔初期较短，以后逐渐加大。
并填写表1-1-1：表1-1-1 土壤入渗特性测定记录表四、实验原理在地面形成一定水层的入渗称为有压入渗，对于均质土的入渗强度，已有若干计算公式，菲利普根据严格的数学推导，求的解析解为：f i t s i +=-2/12（1-1-1）i —t 时刻的入渗强度；s —与土壤初始含水率有关的特性常数，称为吸水率； i f —稳定入渗率，即饱和土壤渗透系数。
考斯加可夫根据野外实测资料分析，发现入渗强度（渗吸速度）与时间之间呈指数关系，其形式为：α-=t i i 1 （1-1-2）式中 i 1—第一个单位时间的入渗强度；α—反映土壤性质与入渗初始时土壤含水率的经验常数。
饱和与非饱和土壤水分运动均服从达西定律，所不同者，在饱和情况下，认为渗透系数是常数；而在非饱和情况下，渗透系数是变量，其值随土壤含水率而异，含水率越低，渗透系数越大。
五、实验要求1．根据水室断面和测筒断面，求出△t 时间内测筒下渗的水量。
2．求出各时段平均入渗速度v 。
3．用坐标纸点绘渗吸速度随时间变化过程线。
4．分析确定供水开始时土壤渗吸速度i f 、渗吸系数及透水指数α值。
土壤入渗能力
土壤入渗能力
土壤入渗能力
土壤入渗能力是指土壤对水分的渗透速率和容量。
它反映了土壤的保水和排水能力，对于水资源的管理和土壤保持具有重要意义。
土壤入渗能力受多种因素的影响，包括土壤类型、土壤质地、有机质含量、土壤结构、坡度以及土壤湿度等。
具体而言，土壤类型可以分为砂壤、壤土和粘壤等，它们的入渗能力会有所差异。
土壤质地对入渗能力影响较大，砂质土壤具有较高的入渗速率，而粘质土壤则较低。
有机质含量高的土壤往往具有较强的保水能力，但也可能影响水分渗透速率。
土壤结构的紧密程度也会影响入渗能力，紧密结构的土壤较难渗透。
此外，坡度过大会导致快速的径流，降低土壤的入渗能力。
评估土壤入渗能力可以采用不同的方法，如测量渗透速率、水分蓄积曲线、颗粒分析和土壤形态观察等。
这些数据可以用来确定土壤的入渗速率和容量，评估土壤的保水和排水能力。
土壤入渗能力对于农田灌溉、水资源管理、防止水土流失等具有重要
的实际意义。
合理管理土壤入渗能力可以提高农田的水分利用率，减少水资源浪费。
此外，了解土壤的入渗能力有助于预防土壤侵蚀和洪涝灾害，保护生态环境。
总之，土壤入渗能力是土壤对水分渗透的速率和容量。
它受多种因素的影响，可以通过不同方法进行评估。
了解土壤的入渗能力对于水资源管理和土壤保持具有重要意义。
土渗透试验实验报告
土渗透试验实验报告一、实验目的本实验旨在通过土渗透试验，测定土样的渗透系数，从而评估土体的水文地质特性，为工程设计和施工提供科学依据。
二、实验原理土渗透试验基于达西定律，即单位时间内通过单位面积土体的水量与水力梯度成正比。
通过测量不同水头差下的流速，可以计算土样的渗透系数。
三、实验材料与设备1. 土样：选取代表性的土样，确保其干燥度和颗粒组成均匀一致。
2. 渗透仪：包括固定土样的容器、水头差控制装置和流量测量装置。
3. 量筒、天平、秒表等辅助测量工具。
四、实验步骤1. 准备土样：将土样在标准条件下进行预处理，确保其达到所需的干密度和含水量。
2. 安装土样：将预处理后的土样均匀填充到渗透仪中，并确保土样与容器接触紧密。
3. 调整水头差：通过控制装置调整上下游的水头差，确保水头差在安全范围内。
4. 测量流量：开启水流，使用量筒和秒表记录一定时间内通过土样的水量。
5. 重复实验：改变水头差，重复测量，以获取多个数据点。
五、实验结果实验过程中，记录了不同水头差下的流量数据，通过达西定律计算得到土样的渗透系数。
实验结果表明，土样的渗透系数为\[ k =\frac{Q}{A(H_1 - H_2)/L} \]，其中\( Q \)为流量，\( A \)为土样的横截面积，\( H_1 \)和\( H_2 \)分别为上游和下游的水头，\( L \)为土样的长度。
六、结果分析根据实验结果，分析土样的渗透性，评估其在实际工程中的适用性。
渗透系数的大小反映了土体的渗透能力，对于设计排水系统、评估地下水流动等具有重要意义。
七、结论通过本次土渗透试验，我们成功测定了土样的渗透系数，并对其水文地质特性有了初步的了解。
实验结果将为后续的工程设计和施工提供重要的参考依据。
八、建议建议在实际应用中，根据土样的具体特性和工程需求，进一步优化土渗透试验的条件和方法，以获得更为准确的实验数据。
请注意，以上内容是一个模板性质的实验报告，实际实验报告应根据具体的实验条件、数据和结果进行编写。
土壤的入渗特性及渗吸速度测定灌排工程学
第一部分 课程实验及指导实验一：土壤的入渗特性及渗吸速度测定一、实验目的土壤渗吸速度是反映土壤透水性能的重要指标，它是农田水量平衡计算的重要依据。
旱田在进行地面灌溉时，灌溉水在重力作用下自地表逐渐向下湿润。
为保证最有效地利用灌溉水，既要使计划湿润层得到均匀的灌溉水，又不产生多余的水量向深层渗漏，必须了解水向土中入渗的规律。
二、实验设备渗吸速度测试仪、量杯、秒表等。
三、实验过程1．取自然风干土碾碎过筛，要求碎块不大于2毫米，测筒底铺滤纸，装土至给定深度，适当沉实，再盖滤纸。
2．在量杯内灌水，并关闭放水管和通气管（如图所示），放在支架上。
3．实验开始时同时完成：掀动计时秒表，迅速使测试仪中土样上建立水层2厘米。
图1-1-1土壤入渗特性实验装置4．实验开始后，定时记载量杯中水量读数，时间间隔初期较短，以后逐渐加大。
并填写表1-1-1：表1-1-1 土壤入渗特性测定记录表四、实验原理在地面形成一定水层的入渗称为有压入渗，对于均质土的入渗强度，已有若干计算公式，菲利普根据严格的数学推导，求的解析解为：f i t s i +=-2/12（1-1-1）i—t时刻的入渗强度；s—与土壤初始含水率有关的特性常数，称为吸水率；i f—稳定入渗率，即饱和土壤渗透系数。
考斯加可夫根据野外实测资料分析，发现入渗强度（渗吸速度）与时间之间呈指数关系，其形式为：α-i=t i（1-1-2）1式中i1—第一个单位时间的入渗强度；α—反映土壤性质与入渗初始时土壤含水率的经验常数。
饱和与非饱和土壤水分运动均服从达西定律，所不同者，在饱和情况下，认为渗透系数是常数；而在非饱和情况下，渗透系数是变量，其值随土壤含水率而异，含水率越低，渗透系数越大。
五、实验要求1．根据水室断面和测筒断面，求出△t时间内测筒下渗的水量。
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与时间的关系曲线,利用该曲线求出入渗强度与时间的关系。
二、实验仪器:直径4、5cm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)检测马氏瓶就是否漏气。
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,把马氏瓶的出水孔与圆筒的进水口用橡胶管连接好,调节圆4)筒与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)根据马氏瓶的面积与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与时间的关系曲线,并利用该曲线求出入渗强度i与时间的关系。
四、实验数据:见后附页。
五、数据分析:I f=0、20 cm/min ;S=2、44 ;I1=1、22 cm/min ;Ɑ=0、51 。
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=38、5×t0、563随着入渗时间的延长,土壤累积的入渗深度与入渗水量不断增大,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与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就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。
- 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)。
第一部分 课程实验及指导
实验一：土壤的入渗特性及渗吸速度测定
一、实验目的
土壤渗吸速度是反映土壤透水性能的重要指标，它是农田水量平衡计算的重要依据。
旱田在进行地面灌溉时，灌溉水在重力作用下自地表逐渐向下湿润。
为保证最有效地利用灌溉水，既要使计划湿润层得到均匀的灌溉
水，又不产生多余的水量向深层渗漏，必须了解水向土中入渗的规律。
二、实验设备
渗吸速度测试仪、量杯、秒表等。
三、实验过程
1．取自然风干土碾碎过筛，要求碎块不大于2毫米，测筒底铺滤纸，装土至给定深度，适当沉实，再盖滤纸。
2．在量杯内灌水，并关闭放水管和通气管（如图所示），放在支架上。
3．实验开始时同时完成：掀动计时秒表，迅速使测试仪中土样上建立水层2厘
米。
图1-1-1土壤入渗特性实验装置
4．实验开始后，定时记载量杯中水量读数，时间间隔初期较短，以后逐渐加大。
并填写表1-1-1：
表1-1-1 土壤入渗特性测定记录表
四、实验原理
在地面形成一定水层的入渗称为有压入渗，对于均质土的入渗强度，已有若干计算公
式，菲利普根据严格的数学推导，求的解析解为：
f i t s i +=
-2/12
（1-1-1）
i —t 时刻的入渗强度；
s —与土壤初始含水率有关的特性常数，称为吸水率； i f —稳定入渗率，即饱和土壤渗透系数。
考斯加可夫根据野外实测资料分析，发现入渗强度（渗吸速度）与时间之间呈指数关系，其形式为：
α-=t i i 1 （1-1-2）
式中 i 1—第一个单位时间的入渗强度；
α—反映土壤性质与入渗初始时土壤含水率的经验常数。
饱和与非饱和土壤水分运动均服从达西定律，所不同者，在饱和情况下，认为渗透系数是常数；而在非饱和情况下，渗透系数是变量，其值随土壤含水率而异，含水率越低，渗透系数越大。
五、实验要求
1．根据水室断面和测筒断面，求出△t 时间内测筒下渗的水量。
2．求出各时段平均入渗速度v 。
3．用坐标纸点绘渗吸速度随时间变化过程线。
4．分析确定供水开始时土壤渗吸速度i f 、渗吸系数及透水指数α值。
5．填写实验报告。
六、思考题
利用菲利普公式和考斯加可夫公式求s 或i 1时，讲选取第一个单位时刻的i 值，如何理解这第一个单位时刻的意思？它是根据i 的取值单位还是绘图时的取值单位？。