四川大學(xué)土壤入滲試驗報告

實驗過程與方法PAGEPAGE2成績評定教師簽名水利水電學(xué)院農(nóng)水系土壤分析方法研究生課程實驗報告實驗名稱：土壤入滲規(guī)律探究實驗地點：水電學(xué)院灌排實驗室年級：2012級碩士研究生姓名：胡中科學(xué)號：2012223060103實驗時間：2012年10一、實驗?zāi)康模和ㄟ^進(jìn)行土壤入滲試驗，了解土壤入滲規(guī)律，并且利用測的數(shù)據(jù)，分析計算，繪出土壤累積入滲量、累積入滲深度和時間的關(guān)系曲線，利用該曲線求出入滲強(qiáng)度和時間的關(guān)系。二、實驗儀器及材料：直徑5cm的土柱圓筒、寬5cm長3cm的馬氏瓶、托盤、燒杯、天平、直尺、濾紙、秒表、疏松土壤、自來水三、實驗原理：四、實驗步驟：取濾紙一張，把濾紙剪成半徑為2.5cm左右的圓形，置入土柱圓筒內(nèi)。用篩子篩分適量的疏松土，將篩得的細(xì)土顆粒用托盤子取出。把篩好的土裝入圓筒中，每裝3cm就夯實一次，直至土的的頂端位于圓筒進(jìn)水孔的下緣，大約裝入12cm左右土層厚度。檢測馬氏瓶是否漏氣（如果漏氣就換試驗設(shè)備或者用凡士林涂抹），并關(guān)閉閥門。將水灌入馬氏瓶，把馬氏瓶的出水孔和圓筒的進(jìn)水口用橡膠管連接好，調(diào)節(jié)圓筒和馬氏瓶的相對高度使得馬氏瓶的出水孔剛好出水。讀取馬氏瓶中水的高度，并記錄。實驗開始，在一下時刻分別量取土柱量筒中土壤穩(wěn)定下滲時土柱的淹水的深度，并分別讀取實驗開始后第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、15、20、30min時馬氏瓶中水的高度，并記錄下表。根據(jù)馬氏瓶的面積和圓筒的面積求出圓筒中從開始到不同時刻的累積入滲量z，畫出土壤累積入滲量Z和時間的關(guān)系曲線，并利用該曲線求出入滲強(qiáng)度I和時間t的關(guān)系。五、實驗數(shù)據(jù)記錄土壤穩(wěn)定下滲時土柱的淹水深度為2.5cm土質(zhì)容重1.47g/cm3土壤含水量cm3/cm3內(nèi)環(huán)內(nèi)徑5cm馬氏瓶內(nèi)徑5*3cm內(nèi)環(huán)面積19.6cm2馬氏瓶面積15cm2試驗開始時刻10:00馬氏瓶初始讀數(shù)5.1cm時間時分秒間隔時間累計時間馬氏瓶讀數(shù)△t時段內(nèi)入滲水量土壤累積入滲水量入滲強(qiáng)度△t（min）（min）（cm）（ml）Z（cm）（mm/min）①②③④⑤⑥⑦10:00005.10.010:01118.61.410:02129.42.210:03139.82.910:041410.13.610:051510.34.310:061610.54.910:071710.65.510:081810.76.010:091910.86.410:1011010.96.710:1111111.07.010:1541511.58.110:2052011.99.410:30103012.711.4六、實驗數(shù)據(jù)處理通過以下公式進(jìn)行實驗計算，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)并寫入下表：△t時段內(nèi)入滲水量（ml）=（t2時刻馬氏瓶讀數(shù)-t1時刻馬氏瓶讀數(shù)）*馬氏瓶面積累積入滲水量（ml）=△t1時段內(nèi)入滲水量+△t2時段內(nèi)入滲水量入滲強(qiáng)度(cm/mim)=△t時段內(nèi)入滲水量/（土柱內(nèi)環(huán)面積*△t）時間時分秒間隔時間累計時間馬氏瓶讀數(shù)△t時段內(nèi)入滲水量土壤水分累積入滲深度土壤累積入滲水量入滲強(qiáng)度△t（min）T（min）（cm）（ml）Z（cm）V(ml)I（mm/min）10:00005.10.00.00.00.0010:01118.615.01.4157.6510:02129.412.02.2276.1210:03139.86.02.9333.0610:041410.14.53.637.52.3010:051510.33.04.340.51.5310:061610.53.04.943.51.5310:071710.61.55.5450.7710:081810.71.56.046.50.7710:091910.81.56.4480.7710:1011010.91.56.749.50.7710:1111111.01.57.0510.7710:1541511.46.08.1570.7610:2052011.97.59.464.50.7610:30103012.915.011.479.50.76七、實驗分析及總結(jié)1、對實驗進(jìn)行總結(jié)分析，得出如下結(jié)論：（1）根據(jù)土壤累積入深度Z和時間t的擬合函數(shù)求導(dǎo)得到土壤累積入深度Z和時間t的關(guān)系如下：（2）根據(jù)土壤累積入滲水量V和時間t的擬合函數(shù)求導(dǎo)得到土壤累積入滲水量V和時間t的關(guān)系如下：（3）根據(jù)土壤累積入滲量I和時間t的擬合函數(shù)求導(dǎo)得到土壤入滲強(qiáng)度I和時間t的關(guān)系如下通過以上三個圖表可以看出：隨著入滲時間的延長，土壤累積的入滲深度和入滲水量不斷增大，初始時刻增加較快，隨著時間的不斷延長，土壤累積的入滲深度和入滲水量增長速度減緩。土壤入滲強(qiáng)度隨時間的延長而迅速減小，在初始時刻減小很快，隨著時間的推移最后趨近于某一穩(wěn)定值，形成這種現(xiàn)象的主要因素是入滲路徑的不斷加長，從水柱面到入滲鋒面的水勢梯度逐漸減小所以入滲強(qiáng)度也在不斷減小，最后接近于該種土壤的滲透系數(shù)。八、實驗注意事項土壤滲流試驗看似簡單，不過做成功很難，有許多需要值得注意的地方。1讀數(shù)時秒表不能停，從打開止水閥門時按下秒表，直到入滲完全。2土壤入滲要現(xiàn)實土