实验报告单

 学科  科学               实验名称  观察土壤

任课教师李素丽                实验教师  李素丽

 

第二篇：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

（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，

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。

                                                           (4-1-1)

e．计算第一个单位时段末的土壤渗吸速度。

f．计算土壤在时间T内的总吸水量。

                 （以水深计）                                      (4-1-2)

                         

g. 计算平均渗吸速度：

                                                                          (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：

               ≤5.5%                                                    (4-1-4)

式中：实测T时段吸水总量；

—马氏瓶面积(cm²)；

—试样桶内环面积(cm²)。

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

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4-1-4   k～T曲线                       图4-1-5  lgk～lgT曲线

表4-1-2    渗吸速度实验计算表

S₁—马氏瓶面积；S₂—试验桶内环面积

土壤在120分钟内总渗吸水量计算：

=0.515                           (4-1-4)

       实验记录平均入渗值为：

            (cm)                    (4-1-5)

        实验记录入渗总量：

            (cm)               (4-1-6)

       误差计算：

             %                        (4-1-7)

      误差值在允许范围之内，实验各参数结果正确，可以应用。

平均渗吸速度：

         (cm/min)                                   (4-1-8)