孔隙度测定
孔隙度测定实验报告
孔隙度测定实验报告实验目的本实验旨在通过对土壤样本的孔隙度测定，了解土壤的通气性和水分保持能力，从而为土壤的种植和土壤改良提供科学依据。
实验原理孔隙度是指土壤中孔隙的占据体积与总体积之比。
孔隙包括大孔和小孔两种，分别对应着土壤的通气性和保水性。
通过测定土壤样本的孔隙度，可以评估土壤的透气性和水分保持能力。
实验仪器与试剂- 孔隙度测定仪- 干燥箱- 砂土样本- 水实验步骤1. 准备土壤样本：从实验场地采集土壤样本，并将其表面的杂质去除。
2. 确定土壤样本的干重：将一定量的土壤样本放入称量瓶中，记录其质量并标记为W1。
3. 测定土壤样本的体积：将一定量的土壤样本放入瓶中，加入足够的水，使土壤充分浸泡并排出空气。
待水停止流动后，记录此时水位的标定高度H1。
4. 移除浸泡的土壤，并用纸巾将其表面水分吸干，将称量瓶放入干燥箱中，将温度调至约105，使土壤样本干燥约24 小时。
5. 取出干燥后的土壤样本并冷却至室温，称量瓶的质量，并标记为W2。
6. 计算土壤的容重：容重= (W1 - W2) / V，其中V 为土壤样本的体积。
7. 测定孔隙度：孔隙度= (1 - ρ/ρs) ×100%，其中ρ为土壤样本的容重，ρs 为土壤固体的密度（可根据土壤类型查找相应常值）。
实验结果与分析根据实验数据计算得出，砂土样本的干重为10 g，测得的瓶中水高为8 cm。
经过干燥后，称量瓶的质量为8.5 g。
根据计算公式可得，砂土的容重为(10 - 8.5) / 8 = 0.1875 g/cm³。
参考资料显示，砂土的固体密度约为2.65 g/cm³。
因此，砂土的孔隙度为(1 - 0.1875 / 2.65) ×100% ≈92.9%。
从实验结果可知，砂土样本的孔隙度较高，表明这种土壤具有较好的透气性和保水性。
这将使得土壤中的植物能够更好地进行呼吸和吸收营养物质，从而有利于植物的生长。
实验注意事项1. 在实验过程中需谨防水的溅出和浸泡带来的损坏或伤害。
土壤孔隙度的测定
土壤孔隙度的测定土壤孔隙度是指土壤容积中空气和水的总体积比例，是评价土壤水分、空气和肥料供应能力的重要指标。
本文将介绍几种常用的土壤孔隙度测定方法。
直接法直接法是最常见的测定土壤孔隙度的方法。
它利用土壤中的孔隙和容器之间的孔隙，将土壤样品装入固定体积的容器中，然后加入一定量的水，使土壤完全饱和，然后抽出水分，测定容器内的干重和湿重，即可计算出土壤的孔隙度。
实验步骤1.取样：选取要测定的土样，从深度为30cm至50cm处采2份不同深度的土样，打平，将杂物、根、石等去掉，按质量比1:1的比例混合，取总质量为100g左右的土。
2.量筒量水：在一个100ml的量筒中加入70ml左右的蒸馏水。
3.装容器：将准备好的土样装入一个无缝钢管或圆柱形均匀孔径的容器中，均匀压实并抹平土面，将容器放到装有蒸馏水的量筒中，直到土壤完全饱和，注意不要有气泡。
4.计算容器内体积：将饱和容器取出，擦干表面上部分的水滴，用量筒重新测量水的体积并记下。
则容器内体积为容器体积减去水的体积。
5.干燥称量：将饱和容器放到105℃干燥箱中烘干至均衡末减重，称量容器及干土重。
6.计算孔隙度：容器内的孔隙和容器之间的孔隙即为土壤的孔隙度，计算公式为：$$ \\text{孔隙度}=\\frac{\\text{容器体积}-\\text{干土重}}{\\text{容器体积}}\\times 100\\% $$氮气置换法氮气置换法是一种快速测定土壤孔隙度的方法。
它利用氮气在无水过程中的渗透性质，将氮气注入土壤样品中，通过时间内氮气渗透的体积和时间的比值计算出土壤孔隙度。
与直接法相比，氮气置换法具有测量精度高、测量速度快等优点。
实验步骤1.取样：取1kg干土样，挖取深度约20cm的土壤，余土保持水分不变。
2.容器：选择一种容器，开有两个孔，口径相同，一个孔其中有一个搅拌器，另一个用于供氮气进入。
3.称重：将容器放在天平上，称重。
4.加入土样：将土样加入容器内，拍平并挤压，使得土样的压实度较好。
土壤比重、容重和孔隙度的测定
土壤比重、容重和孔隙度的测定一、比重的测定土壤比重又称真比重，是指单位体积的固体土粒重与同体积的水重之比。
土壤比重可用来计算土壤的总孔隙度，其数值大小还可间接反映土壤的矿物组成和有机质含量。
(一)方法原理通常使用比重瓶法，根据排水称重的原理，将已知重量的土样放入容积一定的盛水比重瓶中，完全除去空气后，固体土粒所排出的水体积即为土粒的体积，以此去除土粒干重即得土壤比重。
(二)操作步骤1、称取通过1mm筛孔相当于10克烘干土的风干土样，倒人比重瓶中，再注入少量蒸馏水(约为比重瓶的三分之一)，轻轻摇动使水土混匀，再放在沙浴上煮沸*，不时摇动比重瓶，以驱除土样和水中的空气。
2、煮沸半小时后取下冷却，加煮沸后的冷蒸馏水，充满比重瓶上端的毛细管，在感量为1／1000的天平上称重，设为B克。
3、将比重瓶内的土倒出，洗净，然后将煮沸的冷蒸馏水注满比重瓶，盖上瓶塞，擦干瓶外水分，称重为A克。
(三)结果计算干土重（克）/固体土粒体积（厘米3）土壤比重＝——————————————————水的密度（1克/厘米3）干土重（10克）＝—————————————————干土(10克)排出的水的体积（厘米3）10＝———————(10+A）—B(四)仪器设备1、容积为50毫升的短颈比重瓶一支。
2、感量为1／1000的天平一架。
3、电砂浴或电热板。
4、滴管、小漏斗、无空气的蒸馏水等。
* 含活性胶体或可溶性盐较多的土壤，因粘滞水或盐分的影响，会使结果偏大，要用非极性液体代替蒸馏水，试样先烘至恒重，用真空抽气代替煮沸。
二、土壤容重的测定(环刀法)土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3表示。
土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。
（一）方法原理用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。
土壤容重比重和孔隙度的测定
土壤容重比重和孔隙度的测定一、实验目的1、通过实验进一步理解土壤的土壤容重、比重和孔隙度等物理性质。
2、掌握测定和计算土壤土壤容重、比重和孔隙度的方法。
二、实验原理土壤的容重、比重和孔隙度是土壤重要的物理特性指标。
土壤容重的大小反映了土壤的结构情况，预示着土壤的水分和空气的运行和存在状态。
土壤比重则是由土壤固相部分的性质决定的。
土壤容重是通过测量一定容积下的自然土样的重量获得的，土壤比重是通过测量土壤固相物质的重量与同体积水的重量的比值而获得的。
三、实验仪器土壤环刀、分析天平、烘箱、比重瓶、烧杯、电热沙浴四、实验步骤1、土壤容重的测定(1)挖土壤剖面，选定取样点的深度位置。
(2)将已知体积(V)的环刀压入土中取土。
既不能压实，也不能留空，应尽量保持土壤的原状结构。
修平环刀两侧的土面。
(3)将环刀内土壤取出，烘干称重(W)。
(4)计算土壤的容重。
同一位置的样品最好取三个平行样,最后结果取平均值。
2、土壤比重的测定(1)称通过Imm筛孔的土样IOg(精确到0.001g),装入容积为50mL的比重瓶内。
(2)向瓶内加注蒸储水，约至容积的一半，徐徐摇动，使土样充分湿润，与水混合均匀。
(3)将比重瓶置沙浴上加热煮沸，并保持lh。
其间经常摇动比重瓶，以驱逐土壤中的空气。
(4)冷却比重瓶。
再加入蒸储水，至略低于瓶颈处，静置澄清。
(5)冷却澄清后，稍加蒸储水至瓶颈，塞好瓶塞，使多余水分溢出。
(6)用滤纸擦干水分，称重(精确到0∙001g)(gz)。
(7)另做一次不加土壤、只有蒸储水注满时的称重(g∣).五、结果计算1、土壤的容重F=^(g∕c77?)2、土壤的比重d= ----- --- (g/Cm3)g+gl-2式中：烘干土重(由吸湿系数计算)；g∣ -- 比重瓶+水重；孔一一比重瓶+水重+土样重。
3、土壤孔隙度土壤的比重是土壤固相物质的重量与纯粹固相体积的比值。
而土壤的容重是土壤固相物质的重量与原状土壤体积(固相体积+孔隙体积)的比值。
土壤容重及孔隙度的测定
实验六、土壤容重及孔隙度的测定
一、目的要求
熟练掌握环刀法测定土壤的容重，并能根据土壤容重进行土壤孔度的计算。
二、仪器用具
天坪（0.1g）、环刀、恒温干燥箱、小铁铲等。
三、实验步骤
1、称取已干燥的环刀重w1；
2、在田间选择有代表性的地点，先用铁铲铲平，将环刀垂直压入土中，至整个环刀全部充满土壤为止；
3、用铁铲将环刀周围的土壤挖去，地环刀下方切断，取出环刀，铲去两端多余的土壤；
4、取出环刀，擦去环刀外多余的土壤，盖上环刀盖，以免水分蒸发影响结果；
5、放入恒温干燥箱中烘干至恒重，冷却至室温，称重w2。
四、结果计算
土壤容重（d,g/cm3）=（W2-W1）/环刀容积
土壤总孔隙度=（1-（土壤容重/土壤密度））X 100%
五、注意事项
1、环刀在取样时一定要垂直要向下。
2、环刀两端多余的土壤一定要铲去，否则影响结果。
六、思考题
测定土壤容重时为什么要保持土样的自然状态？测定中应注意哪些问题？。
土壤孔隙度的测定
土壤的孔隙度试验方法：分别选择土壤为沙土、壤土和黏土的田地各100m2进行田间持水量试样，把100m2等分两块，一块用1.3kg的液体肥与水一起冲施，一块用水灌溉。
一周后，同时在施肥田地与不施肥的田地采取土壤并编上编号作试验。
试验步骤如下：1、孔隙度，%=（1-土壤容重/土壤比重）*1002、土壤容重的测定先用铁铲刨平耕层的土面，将环刀托套在环刀无刃的一端，环刀刃朝下，用力均衡地压环刀托把，将环刀垂直压入土中。
如土壤较硬，环刀不易插入土中时，可用土锤轻轻敲打环刀托把，待整个环刀全部压入土中，且土面即将触及环刀托的顶部（可由环刀托盖上之小孔窥见）时，停止下压。
用铁铲把环刀周围土壤挖去，在环刀下方切断，并使其下方留有一些多余的土壤。
取出环刀。
将其翻转过来，刃口朝上，用削土刀迅速刮去黏附在环刀外壁上的土壤，然后从边缘向中部用削土刀削平土面，使之与刃口齐平。
盖上环刀顶盖，再次翻转环刀，使已盖上顶盖的刃口一端朝下，取下环刀托。
同样削平无刃口端的土面并盖好底盖。
将装有土样的环刀迅速装入木箱带回室内，在天平上称取环刀及湿土质量，将称重后的环刀和土壤在105℃烘箱中烘至恒重，称量。
计算：土壤容重，g/cm3=烘干土样质量（g）/环刀容积（cm3 3,、土壤比重的测定取通过2mm孔径筛的风干试样约10g，经小漏斗装入已知质量的比重瓶中，称取瓶加风干试样质量。
另称取5g左右试样按3.1方法测定水分含量。
向装有样品的比重瓶中缓缓注入水，至水和土的体积约占比重瓶的1/3~1/2为宜。
缓缓摇动比重瓶，使土粒充分浸润，将比重瓶放在电砂浴上加热，沸腾后保持微沸1h，煮沸过程中应经常摇动比重瓶，驱除土壤中的空气。
煮沸完毕，将冷却的无CO2水沿瓶壁徐徐加入比重瓶至瓶颈，用手指轻轻敲打瓶壁，使残留土中的空气逸尽，粘附在瓶壁上的土粒沉入瓶底。
静止冷却，澄清后测量瓶内水温。
加水至瓶口，塞上毛细管塞，瓶中多余的水即从塞上毛细管孔中溢出，用滤纸擦干后称取瓶+水+土质量。
土壤比重、容重和孔隙度的测定
土壤比重、容重和孔隙度的测定一、比重的测定土壤比重又称真比重，是指单位体积的固体土粒重与同体积的水重之比。
土壤比重可用来计算土壤的总孔隙度，其数值大小还可间接反映土壤的矿物组成和有机质含量。
(一)方法原理通常使用比重瓶法，根据排水称重的原理，将已知重量的土样放入容积一定的盛水比重瓶中，完全除去空气后，固体土粒所排出的水体积即为土粒的体积，以此去除土粒干重即得土壤比重。
(二)操作步骤1、称取通过1mm筛孔相当于10克烘干土的风干土样，倒人比重瓶中，再注入少量蒸馏水(约为比重瓶的三分之一)，轻轻摇动使水土混匀，再放在沙浴上煮沸*，不时摇动比重瓶，以驱除土样和水中的空气。
2、煮沸半小时后取下冷却，加煮沸后的冷蒸馏水，充满比重瓶上端的毛细管，在感量为1／1000的天平上称重，设为B克。
3、将比重瓶内的土倒出，洗净，然后将煮沸的冷蒸馏水注满比重瓶，盖上瓶塞，擦干瓶外水分，称重为A克。
(三)结果计算干土重（克）/固体土粒体积（厘米3）土壤比重＝——————————————————水的密度（1克/厘米3）干土重（10克）＝—————————————————干土(10克)排出的水的体积（厘米3）10＝———————(10+A）—B(四)仪器设备1、容积为50毫升的短颈比重瓶一支。
2、感量为1／1000的天平一架。
3、电砂浴或电热板。
4、滴管、小漏斗、无空气的蒸馏水等。
* 含活性胶体或可溶性盐较多的土壤，因粘滞水或盐分的影响，会使结果偏大，要用非极性液体代替蒸馏水，试样先烘至恒重，用真空抽气代替煮沸。
二、土壤容重的测定(环刀法)土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3表示。
土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。
（一）方法原理用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。
土壤容重和孔隙度的测定实验报告
土壤容重和孔隙度的测定实验报告1. 实验背景在农业和环境科学中，土壤的特性至关重要，尤其是土壤容重和孔隙度这两个概念。
简单来说，土壤容重是指单位体积土壤的质量，而孔隙度则是土壤中空隙的比例。
这两个指标就像是土壤的“身份证”，能告诉我们它的性格和状态。
那么，为什么我们要研究它们呢？嘿，别着急，让我慢慢给你道来。
1.1 土壤容重土壤容重就像一个土壤的“体重计”，测量的是土壤的紧密程度。
想象一下，你在沙滩上走，踩下去的沙子是松软的，而在一个紧实的土地上走，感觉就像踩在坚硬的地板上。
实验中，我们通过取样和称重来计算土壤容重。
通常，容重越高，土壤就越紧实，根系也不容易发展，植物的成长就会受到影响。
1.2 孔隙度孔隙度则是土壤的“呼吸空间”。
它决定了水分和空气在土壤中的流动，直接影响植物的生长。
想象一下，如果土壤像一个被挤压的海绵，根本没地方存水和空气，那植物可真是苦不堪言。
在实验中，我们通过计算土壤中空隙的体积与整体体积的比例来了解孔隙度。
孔隙度高的土壤就像是一个“度假村”，让植物根系轻松享受水分和养分。
2. 实验步骤2.1 取样首先，我们要到田里取样。
想象一下，你背着小包，拿着铲子，兴奋地在土壤中挖掘。
要取几个不同深度的土壤样本，这样才能全面了解土壤的性格。
每个样本都像是一个小宝藏，等待我们去发掘它的秘密。
2.2 测量接下来，测量可真是关键。
把取来的土壤样本放在天平上，看看它的“体重”。
然后，把样本放入盛水的容器中，计算沉入水中的体积。
通过这些数据，我们可以轻松算出容重和孔隙度。
这就像是把土壤的“体检报告”拿到手，让我们更好地了解它的健康状况。
3. 实验结果与讨论3.1 数据分析经过一番折腾，我们终于得到了实验数据。
这些数字就像是隐藏在土壤中的故事，每个数字背后都有它的原因。
比如，某块土地的容重较高，可能是因为长期耕作导致的土壤压实；而孔隙度低则说明土壤排水不畅，根本没法“透气”。
这一切都为我们提供了重要的农田管理建议。
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一.孔隙度定义：
岩石的总体积V b ，是由孔隙的体积V p 及固体颗粒体积（基质体积）V s 两部分组成。
孔隙度（∅）是指岩石中孔隙体积V p 与岩石总体积V b 的比值。
表达式为
∅=V p V b
×100% 它是说明储集层储集能力的相对大小的基本参数。
二.孔隙度的分类
1.岩石的绝对孔隙度（∅a ）
岩石的绝对孔隙度（∅a ）指掩饰的总孔隙体积（V a ）与岩石外表体积（V b ）之比，即
∅a =V a V b
×100% 2.岩石的有效孔隙度（∅e ）
有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积（V e ）与岩石外表体积（V b ）之比，即：
∅e =V e V b
×100% 计算储量和评价油气层特性时一般之有效孔隙度。
3.岩石的流动孔隙度（∅f ）
微毛细管孔隙虽然彼此连通，但未必都能让流体流过。
例如对于喉道半径极小的孔隙来说，通常的开采压差难以使流体流过；亲水岩石孔壁表面附着的水膜使得孔隙通道大大缩小。
所以流动孔隙度是指含油岩石中，可流动的孔隙体积（V f ）与岩石外表体积（V b ）之比，即：
∅f =V f b
×100% 流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙，又排除了微毛细管孔隙体积。
流动孔隙度不是一个定值，它随地层中的压力梯度和液体的物理化学性质而变化。
在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。
三者的关系为：绝对孔隙度>有效孔隙度>流动孔隙度
三.孔隙度分级标准
四.双重介质岩石空孔隙度
双重孔隙介质储层具有两种孔隙系统。
第一类是岩石颗粒之间的孔隙空间构成的粒间孔隙构成的孔隙度，称为原生孔隙度；第二类是裂缝和空洞的空隙空间形成的系统构成的孔隙度，称为次生孔隙度。
总孔隙度∅t 、裂缝孔隙度∅f 和岩石原生孔隙度∅p 之间有如下关系：
∅p =∅p +∅f
式中∅f=裂缝空隙体积/岩石总体积
∅p=基质孔隙体积/岩石总体积
五.孔隙度的影响因素
A 颗粒的排列方式：等径颗粒理想排列的孔隙度计算公式：
∅=1−
6（1−cosθ）√1+2cosθ
B 颗粒的分选性
分选越好，孔隙度也越大。
C 岩石的矿物成分与胶结物质
胶结物含量越高，φ越小，所以说接触胶结的φ>孔隙胶结的φ>基底胶结φ
D 埋藏深度与压实作用
埋藏深度越深，压实作用越大，岩石的孔隙度越小。
E成岩后生作用
微裂缝、地下水溶蚀使岩石的孔隙度增加，地下水的矿物质沉淀充填使岩石的孔隙度降低。
六孔隙度的测量方法
1.岩石外表体积V b的测定
1）几何测量法：适用于胶结较好，钻切过程中保持完整的、不破碎的岩石
2）封蜡法：适用于胶结疏松，易垮、易碎的岩石。
V b=w2−w3
ρw
−
w2−1
ρp
式中V b---岩石外表体积
ρw、ρp---分别为水和石蜡的密度
w1、w2、w3---岩石不同条件下的质量3）饱和煤油法：适用于外表不规则的岩心
V b=w1−w2
ρo
式中ρo---煤油的密度
4）水银法：适用于水银不进入岩样的孔隙的岩石
V b=V1−V2
式中V1---岩样装入岩样室前水银的体积
V2---岩样装入岩样室后水银的体积
2.孔隙体积V p的测定
1）气体孔隙度仪：
V=V k（P k−P）
P
式中V k---标准气室体积
P k---标准气室压力
P ---平衡后体系最终的压力
气体孔细度仪示意图2）液体饱和法
V p=w2−w1
ρo
式中w1---已洗净、烘干的岩样在空气中的质量w2---饱和煤油岩样在空气中的重量
3.岩石颗粒体积V s的测定方法
1）氦气孔隙度仪法
V s=V−V k（P k−P）
P
2）固体体积法
利用固体体积计，把岩样捣碎，倒置，然后读出颗粒体积。
此外，还有几种估计孔隙度的定性方法：
（1）电测测量岩石的自然电位（SP），计算单位为mv（毫伏）。
对非渗透层，电位低；对孔隙岩层，电位较高。
（2）放射性测井伽玛射线测井是测量岩石中放出的自然伽玛射线，中子测井是测量由于中子的作用而从岩层中感应出来的伽玛射线。
中子测井曲线主要是受了氢的影响，也就是因为岩石中有气、油及水等流体的反映；而流体的存在就证明岩石中有孔隙。
这两类测井曲线已广泛的用来证明石灰岩及白云岩储集层的孔隙性。
（3）其他测井微电极测井及声波测井对确定孔隙度是非常有用的。
井径测井也可以对孔隙带给予定性的指示，并且对于有其他测井定量的孔隙度的确定也可提供数据。
（4）钻井岩屑的显微镜检查微小裂缝中的油可以从它在紫外线下发出萤光而检查出来对其相对数量用：紧、密、晶洞、针点、孔隙、多孔、晶间孔隙、粒间孔隙等术语进行区别。
（5）钻井时间录井钻时记录上进尺突然增加，表示钻遇的是孔隙岩石。
孔隙越多，就越不致密，就越容易钻穿。
（6）岩芯的短缺岩芯短缺是因为储集层不坚实、有断裂和孔隙，而这些掉失的部分无法由岩芯筒取出，只能作为钻井岩屑由泥浆带出。
参考文献杨胜来魏俊之《油层物理学》
刘向君刘堂晏刘诗琼《测井原理及工程应用》
任晓娟《石油工业概论》。