土壤水分入渗的影响因素研究

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影响土壤入渗能力因素分析

２．８２３．６８１
３．６８１３．６８１
４．４１８４．４１８４．４１８
Ｏ８．５
西省大同市南郊区进行的，试验区选择５个代表点，
每点进行３种土壤结构（季末耕原茬地、春季犁耕春
１７．９
地、春季犁耕压实地）的处理，每种土壤结构进行多种不同含水量的构造，测定各种情况下的土壤入渗能
表进入土壤的过程，是灌溉水转换为可供作物吸收利
１５ｄ左右；平均蒸发量１４．全年盛行西北２年０３ｍｍ。９风，年平均风速２９ｍ／，．ｓ土壤最大冻深１８ｍ。．
１２土壤条件．
用的土壤水的转换途径之。壤入渗特性是土壤的土固有属性，它决定着灌溉水转换为土壤水的速度和分布，而影响到地面灌溉的灌水质量和灌溉效果（进灌水均匀度、效果和灌水效率）影响大田土壤水分储水。入渗特性的冈素很多，如土壤质地、土壤结构、土壤含
１试验条件本次大田土壤水分入渗试验足２００４年４月在山
１．９２１．９２
２．８２
２．８２
０７．４
１６．１
压实地９４９Ｏ１１． —１．．１５原茬地１．～２７１２８０４２．．５谢疃村翻松地４３２．１１１１．～４６．Ｏ压实地２９３６１１３１．２．．３原茬地１．１．１３９３９９１．２北村翻松地１． — ３３１０７５６２．．２压实地１．～４９１０６６Ｏ２．．８

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。

土壤水分入渗

第六章土壤水分的入渗水循环入渗（Infiltration）
蒸发（Evaporation）
田间土壤水循环的两种形态
入渗（Infiltration）
蒸发（Evaporation）
蒸腾（transpiration）
一、土壤水分入渗过程及规律
入渗是水分进入土壤的过程。
•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
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）。
是连续湿润锋面与水分传导带的一个含水量随深度迅速减小的水分带，随着湿润锋的不断下移，使其下面的干土含水量增加，变为湿润带。
5. 湿润锋
在湿润带的末端，土壤含水量突变，与下层干土有明显界面，称为湿润锋。
新的认识
传导区和湿润带是存在的，饱和区和过渡区不明显，饱和区很难完全。
一、土壤水分入渗过程及规律（三）入渗过程中土壤含水量的垂直分布规律
一、土壤水分入渗过程及规律
（一）入渗的物理过程
2. 土壤入渗根据其地面是否积水又分为如下形式：

不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究_周择福

第33卷第1期1997年1月林业科学SC IEN TIA SILV AE SIN ICAE V o l.33,N o.1J a n.,1997不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究*周择福洪玲霞(中国林业科学研究院林业研究所　北京　100091) (中国林业科学研究院资源信息研究所　北京　100091)摘　要　由达西定理和能量守恒原理推导了土壤水分入渗的数学模型,水平土柱法实测了模型中的基本运动参数:土壤水分扩散率D(θ),推求了土壤水分非饱和导水率K(?,经过计算机用有限差分法模拟了六块不同林地的土壤水分入渗过程,实地试验检验了模拟结果。

结果表明计算的累积入渗量和入渗率与实测值非常一致。

经过模拟结果绘制的入渗时水分随时间变化的剖面图,形象地反映了不同林地的土壤水分入渗的全过程。

关键词　土壤水分入渗,动态模拟,不同林地类型土壤水分入渗过程和渗透能力决定了降雨进程再分配中的地表迳流和土壤储水性,在干旱、半干旱地区,林业发展的主要途径是充分有效地利用自然降水、减少地表迳流、增加土壤水分。

因此,土壤水分入渗的研究在干旱半干旱地区较为重要。

多年来,该研究逐步深入。

研究途径可分为两类:纯经验公式和半理论、半经验公式。

随着计算机技术和数学——物理建模技术的发展,利用数学——物理的原理,建立数学模型,然后应用计算机技术进行数值模拟,再经实验验正模拟结果,解决实际问题,减少大量的田间试验,提高试验精度。

用这一方法研究土壤水分入渗已经在农业和水利部门取得了很大的成功,推动了农田水利土壤水分研究的向前发展[1]。

但是,此项研究在林业,特别在干旱、半干旱地区的不同林地尚属空白。

因此,本文就此问题进行了研究。

1　土壤水分入渗模型的建立及边界条件的确定由Darcy定律和能量守恒原理推导的土壤水分运动方程反映了土壤水分运动的基本规律,其方程为: θt=z D(θ)θz±K(θ)z(1)式中:θ为土壤容积含水量(cm3/cm3);D(θ)为土壤水分扩散率(cm3/cm3);K(θ)非饱和导水率(cm/min);z为土壤水分入渗的深度(cm);K(θ)/z为由土壤水的重力势引起的水分变化,水流方向与所取坐标访向一致取+,否则为-。

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。

影响土壤水分入渗特性主要因素的试验研究

影响土壤水分入渗特性主要因素的试验研究作者：符泉来源：《新农业》2022年第08期摘要：在流域评价中，土壤导水性是一个重要的评价指标，这一性能与地表径流、地下水补给、土壤侵蚀等都存在着紧密的关系。

在专业领域，土壤导水性又被称为土壤入渗特性。

土壤的研究与评价中，土壤的水源涵养能力、抗侵蚀能力最终都是有土壤入渗特性来反映的，在对土壤侵蚀问题的全过程的分析中，影响土壤入渗特性的因素非常多，只有做好了相关参数的科学控制，方能够保持土壤最佳的水分入渗特性。

关键词：土壤水分；入渗特性；因素；试验近年来，伴随着我国农业现代化的发展，农田灌溉中越来越关注土壤入渗特性的研究，作为自然界水循环中的一个重要组成部分，对土壤水分入渗特性的研究非常关键。

对于任何一种土壤资源而言，入渗特性都属于其固有特性，这一指标是否处于正常标准内，将会与灌溉水转换为土壤水的速率和分布有着紧密的联系。

因此，随着当前可持续发展目标的推进，无论是在农业生产还是生态环境保护中，都越来越关注土壤水分入渗特性。

土壤入渗过程的动态化特征明显，在此过程中，诸多因素都会影响这一特性，为保障相关策略与土壤这一特性的对应性，应加强各种影响因素的控制。

为开展土壤水分入渗特性影响试验的研究，选取了数百组大田，在这些地方开展了土壤水分入渗试验，为保障试验结果的准确性，将90分钟累积入渗量（H90）作为土壤入渗能力的直接评估指标。

经由最终的试验结果得知，土壤质地对土壤入渗能力有着一定的影响，其中，将粒径在0.02毫米的黏粒函数百分数作为土壤质地物理量，在这一条件下所获得的分析结果相对可靠。

土壤中固相物质各粒级土粒的配合比例就是土壤质地，这一指标是土壤性质评估中的关键因素，土壤质地又会对土粒表面能、土壤孔隙尺度、分布等产生些微干扰，通过土壤质地对这些因素的影响，土壤水分运动的驱动力、水力传导度最终发生了一定的变化，土壤水分入渗能力也就随着这一系列的变化而受到了影响。

从实际的试验结果和生产经验可得，土壤质地与土壤的吸附能力、粒间孔隙、吸水和保水能力存在着不可分割的关系，当土壤质地越重、粘粒含量越高、颗粒越细、固体相比表面积越大、表面能越高、吸附能力越大的情况下，对应的土壤吸水和保水能力越好。

川中丘陵紫色土区土壤水分入渗性能研究

（京林业大学水土保持学院，土保持与荒漠化防治教育部重点实验室，京１０８）北水北００３
摘要：选取四川省盐亭县陈家湾小流域为研究对象，用环刀法对紫色土土壤水分入渗规律、使不同土地利用方式下土壤入渗性能进行了研究，析了容重、度、向对土壤入渗性能的影响。结分坡坡果表明：色土土壤水分入渗速率随着时间增加呈下降趋势，５３ｎ达到稳定入渗阶段，紫２～０ｍｉ土壤水分入渗过程可用Ｈｏｔｎ公式较好描述。随着坡度的增加，ｒｏ土壤入渗速率增加，同坡向土壤水不分稳定入渗速率表现为半阴坡＞半阳坡＞阳坡。土壤容重与土壤入渗速率呈负相关关系，着土随马壤容重的增加，土壤入渗速率减小。不同土地利用方式下，耕地的土壤稳渗速率大于林地。关键词：色土；紫土壤入渗；渗速率稳
ｐｃｎｓｉｉｆｔａｉｎｗｅｅａａｙｅ．ＴｈｅｊｗａｔｒｈｄｏｎｉｇＣｏｎｙｉｉｈａｒｖｎｅｅｔｏｏｌｎｉｒｔｒｎｌｚｄｌｏｅＣｈｎｉｎｗａｅｓｅｆＹａｔｕｔｎＳｃｕｎＰｏｉｃａｎ
中图分类号：７４７￥１．文献标志码：Ａ文章编号：０１７６（０１０ —０８０１０ —４１２１）３０６— ５
ＣａａｉｉｙｏｏｌＷａｅｎｉｔａｉｎｏｒｌｏｌｉｌｙＡｒａｏｎｒｌＳｃａｐｂｌｔｆＳｉｔｒＩｆｌｒｔｏｆＰｕｐｅＳｉｎＨｉｌｅｆＣｅｔａｉｈｕｎ

第3章土壤水分的入渗

s
0
2
erfc
z Nt 2 Mt
N
eM
z erfc
z Nt 2 Mt
3.2.1 第一类边界条件的求解
3.2.1.1 土壤水分线性方程的入渗解
(1)水平入渗（吸渗）问题
对水平半无限均质土柱来说，初始含水率θi均匀，进水端含水率θ0 恒定，且水分扩散度为常数得到D 定解问题：
2
t D x2
n
1, 2, …, n-1, n 1, 2, …, n-1, n
1/2, 1+1/2, …, (n-2)+1/2, (n-1)+1/2
r = 0 - r ( r = 1, 2, …, n)
(5)
Let
r D( )d
D r1/ 2
r 1
r d
r 1
(6)
For 1/2：
根据
0
i
d
2D
d
d
1/ 2
t
I (t) 0 i( )d
or
i(t) dI (t) dt
设供水强度为R(t )，上边界的吸渗能力为q(0,t)，有：
i(t) min(q(0,t), R(t))
3.1土壤水分入渗概述
3.1.3 三种入渗条件下的定解问题
• 入渗过程的三种情形
（1）入渗率 i 取决于供水强度 R，表层土壤含水率逐步增加至近饱和，无地表积水。
边界条件：
O θi
t1 t2
R
θ
t3
K
(
m
)
m
z
K ( m ) z0
R(t)
a.无积水
q(0,t) R(t)
z
O θi

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设。因此，于粗、粒状土壤 — — ” 质及＿构的土壤 — — 母对中兀结
／
／
／
～ —
・ — －・ ‘ 一
质层来说，由于孔隙的大小圾决】粒的大小及其堆置的紧密度。其透水性完全决定Ｉ的机械量成和垒结性。对于具有大结ｊ。ｆｉ
１３土壤质地的影响．
冻结土壤条件下，影响土壤水分人渗能力的主要因素有
土壤质地、土壤结构、土壤含水率、有机质含量等。在冻融土土壤壤条件下，了上述影响素外，与土壤温度有关。本试验主除还要通过对大『土壤水分人渗试验的研究，讨论影响土壤水分人ｆ｛
密实，其水分入渗能力明显降低。翻松地、压实地和作物种植地ｊ种耕作状态下，翻松地最疏松，原状土最密实，实地介于两压
者之间。
农业土壤的形成和发展，在这六大素的作用下，得ｌ壤表脱使：ｆ不同的土壤物理性状，ｌＪ对土壤水分入渗能力的影响度不同。壤水分入渗能力卣接决定于土壤孔隙度ｆ，Ｉ且最重要ｆｎ．【的是决定于孔隙的大４，隙度愈高，隙愈人，透水性将愈、孔扎其
度，以土壤相对体积质量作为反映土壤结构的指标，ｒ用表示。１２土壤结构对大田土壤入渗能力的影响．图ｌ是所选实测点的土壤在不同状态下的土壤的累积入渗累积人渗量一一；
量过程线。由此可以看出６无４哪种土８质地条２件，：论２Ｏ壤６４０土壤结构都埘士壤入渗能力产生较大影响。随着地表及耕层土壤由疏松变
山西科技
ＳＡＸＣＥＣＮＥＨＮＬＧＨＮＩＩＮＥＡＤＴＣＯＯＹＳ
２１年０１
第２６卷
第５期
● 问题探讨
土壤水分入渗的影响因素研究
郭彩华，江净
（．原Ｊ１太１人水利科学＿程学院，Ｊｊ＿ＪＩ两太原，３０４２山西省春晖岩土Ｔ程科技有限公司，ｊ００２；．山西太原，３０４００２）
差异，使其所形成的各类土壤所表现的内容和发育程度具有各
自的特异性，这些特征不仅反映在土壤的物理性状上，也深刻地
反映在诸多的剖面形态，从而ｆ现了在地球陆地表斯土壤类】Ｊ型的多样化。ｒ然土壤是在母质、候、形、物和时间素的ｉ气地生综合作用下发生和发展的历史自然体，而人为生产活动主导厂
摘要：主要通过对大田土壤水分入渗试验的研究，论土壤结构、讨土壤质地、土壤含水量、土壤含水率等因素对土壤水分入渗变化特性的影响关键词：渗特性；入土壤结构；壤含水率土
一．Ｉ —，一
，
．
，
一
一
—一松．翻－・压实一 — 一状原
构和微结构的上壤——坶质层，结构对土壤透水性有决定性的影响，为『聚体问的扎隙总是大于团聚体内的孔隙。所以，习１土
壤透水主要决定１聚体问孔隙的数量和大小。因此，对于耕
００２ｍ的粘粒含量百分数作为反映土壤质地的物理量，其分．ｍ０
析结果是比较满意的。表１为三种质地不同土壤结构条件下，９９ｉ累积入Ｈｏ０ｍｎ的（渗量）土壤质地（Ｏ０２ｍｌ粘粒含量）、＜．ｉ０ｌ的相关数据。土壤质地是土壤固相物质各粒级土粒的配合比例，通过它对土粒的表面能、壤孔隙尺度和分布的影响，土壤水分运动土对
合作用下，成大小不一、状不同的团聚体，之为土壤结构。形形称
此处，土壤结构是指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 层土壤的松紧程度、孑隙状况和板结程Ｌ
渗变化特性的主要凶索。
１１土壤结构的影响．上壤学及土壤物理学认为，土粒在其内部和外部因素的综
数百组大田土壤水分人渗试验结果表明，可以选择９ｉ０ｒｎａ
累积入渗量（作为反映土壤入渗能力的指标。经分析比较认Ｈ）为，在分析土壤质地对土壤人渗能力的影响中，以粒径小于
中图分类号：５．ｌ２７文献标识码：Ａ文章编号：０４６２（０】０ — ０９０１０ — ４９２Ｉ）５０３ — ２
１影响入渗特性的主要因素ｆ然界的土壤由于所处的生物 — — 气候条件和成：素的１
作土壤的透水性除了取决于土壤的本性以外，也在很大范围内
Ｉ
０２０４０６０８Ｏｌ）（【）
时间（ｉ）ｍｎ图１西渠村土壤入渗曲线
决定一耕作状态，ｆ也就是决定于农业技术。