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。

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。

i

T i T T k k lg lg lg lg lg --==θα (4-1-1) e ．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。

αα

--=111T k H T （以水深计） (4-1-2)

g. 计算平均渗吸速度：

T

H k T T = (4-1-3) 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：

T

T H H H e -=≤5.5% (4-1-4) 式中：()210S S h h H T -=实测T 时段吸水总量；

1S —马氏瓶面积(cm 2)；

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。

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(cm3)

平均渗吸速率

k i(cm/min)

0 12.2

1 14.7 1.0 2.5 49.087 0.772

2 16.8 1.0 2.1 41.23

3 0.648

4 19.6 2.0 2.8 54.978 0.432 6 21.9 2.0 2.3 45.160 0.35

5 8 23.8 2.0 1.9 37.30

6 0.293 10 25.5 2.0 1.

7 33.379 0.262 12 27.1 2.0 1.6 31.416 0.247 14 28.5 2.0 1.4 27.489 0.216 16 29.

8 2.0 1.3 25.525 0.201 18 31.0 2.0 1.2 23.562 0.185 20 32.1 2.0 1.1 21.598 0.170 22 33.2 2.0 1.1 21.598 0.170 24 34.2 2.0 1.0 19.635 0.154 26 35.2 2.0 1.0 19.635 0.154 28 36.1 2.0 0.

9 17.671 0.139 30 36.9 2.0 0.8 15.708 0.123 35 38.9 5.0 2.0 39.270 0.123 40 40.8 5.0 1.9 37.306 0.117 45 42.6 5.0 1.8 35.343 0.111