张力计法测定土壤水分特征曲线

实践中必须注意土壤干-湿的历史过程而区别应用。 本实验目的在于确定高基模势〔低吸力范围(0～-0.08MPa))的 脱水曲线和吸水曲线。
2．要求: 通过本次实验，要求学生学会利用张力计法测定土壤水分特征
曲线，初步了解土壤含水量和土壤基质势之间的内在关系。
二、实验原理
张力计工作原理:内部充满无气水的张力计(陶土头先饱和)，安设于土 壤中，要使陶土头与土壤紧密接触。从热力学观点来分析，可以把张力 计与土壤看作一个系统，这个系统中张力计内的水通过陶头多孔壁(或 称膜)与土壤孔隙中的水相联通。在平衡过程中有少量的水从陶头流入 土壤或从土壤流进陶头内。
势相等即： w0 wt
进而得到：
m
Baidu Nhomakorabea
1 w
( Pt
P0 )
取 w＝1g/cm3 ，
则上面方程变为： m (Pt P0 ) 所以张力计在系统达到平衡时测得的是土壤基模势。张力计内水承
受的压力在测定土壤基模势时都低于一个大气压，必然有空气 通过陶头和压力计水银或水往压力计不断地扩散到张力计中去， 这是因为气体在不同压力下在溶液中的溶解度不同和分压不同 所致。
当达到平衡时，土壤水的化学势( w0 )与张力计内水的（ wt ）相等。
即： w0 wt
在不考虑温度影响时，得
w0 w0 p m R
式中：
0 w
wt
0 w
st
1
w
，在标准状态下纯自由水的化学势；
( Pt
P0 )
p ，土壤水压力势； m ，土壤基模势；
R ，土壤水溶质势； st ，张力计中水的溶质势；
三、仪器设备
试验装置主要由有机玻璃多孔土盒、 张力计杆、瓷头、毛细玻璃管、水银槽、 尼龙管、支架等组成(见图2)。
(H)
尼龙管
初始脱湿过程 主要脱湿过程
主要吸湿过程
土壤含水率（θ）
图1. 土壤水分特征曲线
毛细玻璃管 支架
水银槽
有机玻璃 多孔土盒
张力计杆
陶土头
图2. 土壤水分特征曲线测定装置
四、操作步骤
w ，水的密度(在 Pt - P0 范围内假定不发生变化)。
Pt ，张力计内水承受的压力。
二、实验原理
P0 ＝1个大气压在此情形下： Pt P0
τ是张力计表头上的读数，称之为土壤水张力是土壤基模势相反的 数，土壤水张力是正值。
张力计系统平衡时，在有基模势存在时土壤水压力势 p ＝0，
土壤水与张力计内水中溶质通过水的交换达到平衡而内外溶质
3．安装完毕后，将土盒放入水中从下往上饱和后，取出土盒称重。 4．初始脱湿过程 让土壤水自然蒸发，每天早、晚各称重一次并读负压
值，一直到负压读数不能继续升高为止，即完成初始脱湿过程。 5．吸湿过程 给土均匀加入少量的水，加盖防止水蒸发，第二天称重读
数，重复上述过程，直到负压为零，即可测得主要吸湿过程。 6. 主要脱湿过程 再进行土壤脱水蒸发，每天称重读负压值，直到负压
1．将干土捣碎过筛，去掉石子，加入少量的水，使土壤达到5~10%含 水率，按土盒体积和土容重，计算所需土壤重量，取其一半装入土盒中 压实，从张力计孔插入一支13mm钻头，再装填另一半土压实，取出钻 头，插入张力计杆，旋紧固定螺帽。
2．打开张力计后盖，用注射器给张力计内注入无气水，使张力计杆、 尼龙管、毛细管內充满水没有气泡为止，加橡皮塞旋紧。
张力计法测定土壤水分特征曲线
一、实验目的及要求
1．土壤水分特征曲线: 表示在平衡条件下，土壤水的能量和数量 之间的关系，它是由实测土壤水基模势或吸力与相应的土壤含水量得 到的土壤水在脱水(干燥)和吸水(湿润)过程中的水分特征曲线。因为 土壤水的滞后现象，得到的两条曲线并不完全相同，分别是脱水曲线 和吸水曲线。
检测，再使用。
六、问题与思考
1．从土壤水分特征曲线分析土壤的孔径分布。 2．测试高基模势下的水分特征曲线要用原状土的意义。 2．脱水与吸水曲线在实践中的应用。
值达到最大值，取土烘干，求得残余含水率，即完成了主要脱湿过程。 7.绘制水分特征曲线。
五、注意事项
1．按图2安装水分特征曲线测定装置，加入300克水银。 2．使用之前给张力计注满无气水，用干吸纸（或干细土）包
张力计瓷头，使水银上升到650mm汞柱以上。 如试验过中水银上升不到650mm汞柱，更换瓷头。然后重新