泥土入渗实验报告

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

（1）测量试样桶容积V ，按欲模拟土壤干容重和内环一并称重，

干 计算出干土重。

'

M （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。

3. 注意事项

a ．供水箱出水口必须淹没在内环水面以下0.5～1.0cm 。

b ．水位读数要读取每分钟末的数值，该数是计算渗吸规律重要的参数之一。

c ．试验开始时迅速向外环加水至0.5～1.0cm 时，使内外环水位大致保持相同水深，但外环加水不计入总量。

d ．内环的供水量，由水箱上的标尺读数换算获取。

四、试验原理及资料分析整理

1．试验原理

根据土壤水分运动的土壤物理性质可知，渗吸速度与时间之间的对数值呈线性关系，所以可以在双对数纸上求得该线性关系的斜率，从而获得渗吸规律计算公式。 2．实验资料分析与整理 a ．首先计算各时段末的渗吸水量和渗吸速度。 b ．在方格纸上点绘渗吸速度与时间的关系曲线。找出正k ～T 中的一般规律(图4-1-2所示)。 c. 双对数纸上点绘渗吸速度与时间的关系曲线，如图4-1-3。

图4-1-2 k ～T 曲线 图4-1-3 lgk ～lgT 曲线d ．在双对数曲线(直线)上求出该直线的斜率lgθ值。

(4-1-1)

i T i T T k k lg lg lg lg lg --==θαe ．计算第一个单位时段末的土壤渗吸速度。1k f ．计算土壤在时间T 内的总吸水量。 （以水深计） (4-1-2)αα--=111T k H T g. 计算平均渗吸速度： (4-1-3)T H k T T =

h. 误差计算 误差计算即为理论计算水量与实测水量的比值，其值应小于等于5.5%为符合要求。计算公式： ≤5.5% (4-1-4)T T H H H e -=式中：实测T 时段吸水总量；()210S S h h H T -=—马氏瓶面积(cm 2)；1S

S

—试样桶内环面积(cm2)。

2

五、实验结果分析

1. 分析土壤渗吸速度的一般变化规律。

2. 分析土壤质地对渗吸速度的影响。

3. 分析土壤容重、含水量对渗吸速度的影响。

六、实验示例

某次渗吸实验基本资料如下表。表4-1-1

试件桶直径(cm)14

土壤干容重)/(3cm g 干 1.67

试件桶高度(cm)31试件质量(g)1520试样桶体积V （cm 3）4772土壤固相质量M S (g)7969试件总重量（Kg ）9.489实验数据整理计算如表4-1-1。

在方格纸和双对数纸上分别点绘k ～T 和lgk ～lgT 曲线，见图4-1-4和图4-1-5

。

图4-1-5 lgk ～lgT 曲线

表4-1-2 渗吸速度实验计算表

时间T (min)马氏瓶读数h （cm)时段t (min)水位下降差值h i (cm)时段入渗水量W i (cm 3)平均渗吸速率k i (cm/min)012.2 114.7 1.0 2.549.0870.772216.8 1.0 2.141.2330.648419.6 2.0 2.854.9780.432621.9 2.0 2.345.1600.355823.8 2.0 1.937.3060.2931025.5 2.0 1.733.3790.2621227.1 2.0 1.631.4160.2471428.5 2.0 1.427.4890.2161629.8 2.0 1.325.5250.2011831.0 2.0 1.223.5620.1852032.1 2.0 1.121.5980.1702233.2 2.0 1.121.5980.1702434.2 2.0 1.019.6350.1542635.2 2.0 1.019.6350.1542836.1 2.00.917.6710.1393036.9 2.00.815.7080.1233538.9 5.0 2.039.2700.1234040.8 5.0 1.937.3060.1174542.6 5.0 1.835.3430.111