基于Guelph法的土壤饱和导水率测定方法对比

为探寻该区域Ks的最优测定方法,应用Guelph入渗仪测量了川中低山丘陵区的林地和坡耕地土壤的饱和导水率,对比分析单水头法(LA法、USH法)和双水头法(TH法、BH法)所测得饱和导水率(Ks)的差异,同时比较了田间原位Guelph法与室内降水头法测定结果的差异。对于同一土层深度,不同方法估算所得的Ks有较大的差异:1)双水头TH法测得的值最大(坡耕地土层>20～40cm除外),林地0～20cm,>20～40cm土层的Ks值分别为0.134,0.266mm/min,坡耕地0～20cm土层的Ks值为0.860mm/min。单水头USH法5cm水头所得值最小,林地0～20和>20～40cm土层的Ks值分别为0.015和0.022mm/min,坡耕地对应土层则分别为0.040和0.022mm/min;2)单水头USH法10cm水头(USH2)测得的Ks大于5cm水头(USH1)所得值,采用前者所测得林地0～20和>20～40cm土层、坡耕地0～20和>20～40cm土层的Ks值分别为0.031,0.056,0.211,0.031mm/min;3)田间原位BH法和USH2法(压力水头为10cm)测定的Ks均大于室内降水头法所测得的值,这可能与室内环刀法在采样中对土壤大孔隙通道的切断与破坏、所测定土壤样品的体积较小有关。综合上述结果,并考虑到单水头法操作简便,故而该研究推荐在川中低山丘陵紫色土地区使用单水头USH2法,压力水头为10cm。

用Guelph法研究南方低丘缓坡地不同坡位土壤渗透性

利用 Guelph入渗仪研究了我国南方低丘缓坡地不同坡位的土壤渗透性。对第四纪红色黏土和红砂岩发育土壤的研究结果表明 ,坡地上不同坡位土壤的渗透性差别显著 ,0— 5 cm表层土壤的饱和入渗率Kfs值总是下坡最大 ;草地上植被覆盖度越高 ,表层土壤的 Kf s值也越大 ;而旱耕地上表层土壤 Kfs值与坡位之间的关系则表现为 :下坡 >上坡 >

用Guelph法研究不同土地利用方式下富铁土的土壤渗透性

利用Ｇｕｅｌｐｈ入渗仪研究了我国南方低丘不同土地利用方式下富铁土的土壤渗透性，结果表明，同种利用方式的０５ｃｍ表层土壤饱和入渗率Ｋｆｓ值下坡大于上坡，且植被覆盖度越高，表层土壤的Ｋｆｓ值也越大。不同利用方式的表层土壤Ｋｆｓ值之间的关系表现为：人工种植的草地或薪炭林＞旱作或经济林及农林间作土壤＞自然草地＞侵蚀裸地；翻耕法土壤＞免耕法土壤或无耕作的土壤。

基于野外Guelph入渗法与室内变水头达西法的土壤饱和渗透系数变化规律

为揭示土壤饱和渗透系数的变化规律,在江汉平原杨林尾-陆溪口地区分别采用Guelph入渗仪和改进的TST-55型土壤渗透仪开展了土壤饱和渗透系数实验。结果表明:采用Guelph入渗法在粉砂质黏壤土中测得冲积物饱和渗透系数相对较大,数量级在10^(-2)～10^(-1)之间,最高达到7.50×10^(-1) m/d,最小为1.40×10^(-2) m/d;湖积物饱和渗透系数在1.86×10^(-3)～4.99×10^(-2) m/d之间;而残积物的为6.05×10^(-3) m/d,相对较小;同为粉砂壤土,相同水位埋深条件下甘蔗地和小麦地(同为耕地)的土壤饱和渗透系数明显比林地的大,这与土壤翻耕及根系、虫孔发育等有关;在相同水位埋深条件下,粉砂壤土的土壤饱和渗透系数普遍比粉砂质黏壤土的大,主要是因为粉砂质黏壤土比粉砂壤土的黏粒比重大、孔隙比相对较小的缘故。室内变水头达西法和Guelph入渗法测得的土壤饱和渗透系数分别介于5.43×10^(-5)～2.10×10^(-3) m/d和1.57×10^(-3)～7.50×10^(-1) m/d之间。室内变水头达西法所测结果明显偏小,主要原因包括:①Guelph入渗法进行现场原位测试时,土壤有效直径相对于室内变水头达西法使用的环刀直径要大得多;②室内变水头达西法所用土样为单一岩性,而Guelph入渗法为原位土层,常常具有双层或多层结构;③Guelph入渗试验期间恰逢雨季,地下水位埋深小,当支持毛细水带接近地表时,Guelph入渗试验将受支持毛细水的影响,从而使Guelph入渗法所测得的结果产生误差。

测定土壤饱和渗透系数的试验方法与结果优化

土的渗透系数是一个极其重要的水文地质参数,它反映了土壤和岩层的透水性能,是地下水计算中一个不可缺少的指标,但土的渗透试验受诸多因素的影响,如土的物理性质、试验环境、试验场所、人为操作等。为了较为客观、准确地获取包气带浅层土壤饱和渗透系数,本文概述了Guelph渗透仪法野外渗透试验和室内变水头渗透试验测定土壤饱和渗透系数的原理与方法,并通过统计学中的置信区间对试验数据进行了优化处理。结果表明:野外试验测得的土壤饱和渗透系数较室内试验大,但误差在一个数量级内;室内试验测得的土壤饱和渗透系数与《工程地质手册》(第三版)给出的土壤饱和渗透系数参考值接近;Guelph渗透仪用于野外测定土壤饱和渗透系数的可靠性较高。