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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。
土壤入渗仪安全操作及保养规程1. 前言本文旨在介绍土壤入渗仪的安全操作及保养规程，帮助使用土壤入渗仪的工作人员进行正确使用和保养，确保工作安全、顺利。
2. 安全操作规程2.1 设备安装1.首先，应在操作工作区域内进行设备安装。
工作区域要求平整，并保持干净整洁。
2.操作人员必须了解土壤入渗仪的结构、性能和使用方法。
3.安装设备时，应按照设备说明书的要求进行组装，严格遵守操作流程。
4.安装过程中，必须确保设备安装牢固、稳定，以保证使用安全。
2.2 操作准备1.在进行野外运输前，应检查设备外观是否完好无损，设备结构是否牢固。
2.设备野外运输时，应加固设备，以防设备在运输过程中发生破损。
3.在设备启动前，应先检查设备线路，确保设备的接线无误。
4.在进行采样前，应将设备调试好，确保设备正常运转。
2.3 采样过程1.在操作前，应先仔细阅读设备操作说明书，并熟练掌握采样的操作流程。
2.在采样过程中，应遵守设备操作说明书上的安全、操作规范，采样时要稳定设备，操作过程中严禁乱动设备。
3.在进行采样时，应选择安全平整的实验区域，以保证操作顺利、安全。
4.在采样过程中，严禁将手伸入设备内部，以免受到伤害。
5.采样结束后，应及时清理设备，保持设备的卫生，排除野外操作的风险。
2.4 停止设备操作1.在设备运行完毕后，要及时关闭电源，切断电源。
2.停止使用设备后，应注意对设备进行清洁、养护。
3.修理设备时，必须将设备的电源切断，并使用专业工具进行维修。
4.操作人员定期进行设备检查，并进行必要的清洁、保养。
3. 保养规程3.1 设备日常保养1.外观保养：设备在野外操作过程中可能会因各种原因而灰尘、杂质等物质粘附在表面，应定期进行清洁。
–清洗时，应选择不产生二次污染的清洗液，并使用干净、柔软的布清洗设备表面。
2.内部保养：为了保障设备的正常工作效果，操作人员应定期对设备的内部进行检查、修理、清洗等保养工作。
–定期对设备内部进行清洁，清除设备内的杂质、沉渣等物质。
室内非饱和土壤渗吸实验一、相关知识点降雨和灌溉是补充农田水分的主要来源。
入渗速度、总量和入渗后剖面上土壤含水率的分布，对拟定农田水分状况的调节措施有重要意义。
在地面形成一定水层的入渗称为有压入渗，对于均质土的入渗强度，菲利普根据严格的数学推导，求得入渗速度（即渗吸速度）的近似式为：f i t S i +=-212（1） 式中：i 为t 时刻的入渗速度；S 为与土壤初始含水率、质地有关的特性常数，称为吸水率；f i 为稳定入渗速度，即饱和土壤渗透系数。
式（1）表明：在入渗初期， t 较小时，入渗速度i 值比较大，此时f i t S >>-212，随着入渗时间增加，i 逐渐减小，t 值足够大时，≈i f i 。
考斯加可夫根据野外实测资料的分析，发现入渗强度（渗吸速度）与时间呈指数关系，其形式为：a t i i -=1 （2）式中：1i 为第一个单位时间的人渗强度；a 为反映土壤性质与人渗初始时土壤含水率的经验常数。
饱和与非饱和土壤水运动均服从达西定律，所不同者，在饱和情况下，认为渗透系数是常量；而在非饱和情况下，渗透系数是变量，其值随土壤含水率而异，含水率愈低，渗透系数愈小。
入渗初期，表土首先被湿润，湿锋逐渐向下部土层推进。
表土处，水力坡降近似地写成差分形式为：Z h Z a z h z a Z h Z h J ∆-∆+=∆+∆-=∆∆≈∂∂=)( （3）式中：a 为土表面水层的厚度，h 为Z ∆处的压力势（对于非饱和土壤，其水势为土壤基质势，为负值）。
入渗初期，土壤远未饱和，仍具有较大的吸力，即h 为较大的负值，水力坡降J 远大于1，因而i 值较大，随着表土含水率的增大，土壤吸力减小，i 值也随之减小，在吸力为零时，J ≈1，此时的人渗速度即接近土壤的饱和渗透系数K 值。
由于水流的运动方向是垂直向下，因而所测得的渗透系数为垂向渗透系数值。
二、实验目的(1) 观测积水条件下土壤入渗过程，包括累积入渗量和湿润峰变化规律；(2) 测定渗吸速度随时间变化规律；(3) 根据土壤渗吸速度公式，通过实验资料求解土壤水分运动参数；(4)三、实验任务与要求1. 实验任务模拟在2~3cm土柱垂直入渗规律，法。
混凝土渗透仪操作规程
1、试验前一天将已到规定龄期的抗渗试件从养护室中取出。
试验前把套模加热到40℃左右；用压力机把已滚有封闭蜡（或玻璃胶）的试体压入套模内。
2、向蓄水罐内注满水，并在试模底盘内边充满水（排除管路系统内的空气，关闭６个通向试模的阀门）。
3、把装封好试体的试模，牢固地装在仪器上，按对角依次将固定螺丝拧紧。
4、接通电源，打开水泵，打开６个阀门。
5、调整压力表到0.1Mpa,以后每隔8h增加水压0.1Mpa，直至规定要求水压结束。
6、当６个试体的端面有三个呈现有压力水渗透出来时，记录此时的水压作为试验的压力值。
7、减速箱内应注入一定量的机油，并根据使用时间、情况更换。
8、水泵的活塞及两导柱，8小时注机油润滑一次，每次3-4滴。
9、试验过程中，应随时检查仪器的运转情况和试体渗水情况，发现异常应及时处理。
10、每次试验完毕，关闭电源；将贮水罐、管路和泵体中的水放尽，试模擦净，并涂以薄油脂，然后覆盖。
《水文学原理》实验指导书天津农学院水利工程系2006.9实验一土壤渗透系数的测定[实验目的]：１．掌握土壤下渗的物理过程及下渗机理；２．测量土壤渗透系数Ｋ；３．学习正确使用渗透筒。
[实验原理]：下渗过程一般划分为三个阶段。
第一阶段为渗润阶段，这阶段，土壤含水量较小，分子力和毛管力均很大，再加上重力的作用，所以此时土壤吸收水分的能力特别大，以致初始下渗容量很大，而且由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小，使得下渗容量迅速递减。
第二阶段为渗漏阶段，土壤颗粒表面已形成水膜，因此分子力几乎趋于零，这时水主要在毛管力和重力作用下向土壤入渗，下渗容量比渗润阶段明显减小，而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于减小阶段，所以这阶段下渗容量的递减速度趋缓。
第三阶段为渗透阶段，在这一阶段，土壤含水量已达到田间持水量以上，这时不仅分子力早已不起作用，毛管力也不再起作用了。
控制这一阶段下渗的作用力仅为重力。
与分子力和毛管力相比，重力只是一个小而稳定的作用力，所以在渗透阶段，下渗容量必达到一个稳定的极小值，称为稳定下渗率。
[实验仪器]：1.渗透筒（渗透环）一套——渗透筒是用金属做的一套无底同心圆柱筒，筒底具刀口，同心环内管的横截面积为1000cm2,内径35.8cm，高30-50cm，外筒内径60cm（亦可用土埂围堰代替外筒）；2.量筒500ml和1000ml各一个；3.水桶2个；温度计1支（刻度0-50℃）；秒表（普通钟表）1块；量水测针或木制厘米尺一个；席片或塑料薄膜（灌水时防止冲刷用）。
[实验步骤]：1.选取具有代表性的地块，把渗透筒的内筒插入土中，深度10cm左右，同时插好外筒。
如无外筒，可筑埂围堰，高度和内筒高相平，埂顶宽20cm，并捣实之。
2.同内外插入量水测针或木制厘米尺各一支，筒内水层厚度一般保持5cm。
3.把席子或塑料薄膜放入筒底，同时把温度计插入筒内。
在开始灌水时，土壤吸水速度较快，为使筒内达到一定水层，第一次灌水要快，同时视水层下降程度进行第二次灌水，以使水位高度保持原定高度。
土壤水分溶质动力学实验报告实验目的通过水平土柱以及垂直土柱入渗实验，了解水分的入渗过程、入渗特性，以及用水平土柱入渗法测定土壤水分扩散率的方法，利用垂直入渗实验测定土壤饱和导水率的方法。
实验方法和步骤1、土壤样品准备：样品风干、磨细、过筛等。
2、装土柱：分层次将一定容重的土壤装填在土柱中。
3、入渗实验：在土壤入渗过程中，观测不同时间土壤湿润峰的迁移，不同时间的入渗水量，入渗结束后测定不同层次土壤含水量。
实验结果分析（1）用EXCEL绘制土壤累积入渗量曲线，土壤入渗速率曲线、湿润锋的迁移与时间的平方根曲线、土壤水分在剖面分布曲线，分析土壤的入渗特性。
（2）计算土壤水分扩散率，绘制扩散率与含水量曲线。
计算土壤饱和导水率。
一、水平土柱入渗实验1、实验目的在熟练掌握水平土柱吸渗法测定非饱和土壤水扩散率原理的基础上了解土壤水平入渗特性，确定入渗条件下湿润锋x和时间t之间的关系，了解入渗条件下土壤累积入渗量曲线以及数学表达式，在此基础上,计算土壤的入渗速率以及数学表达式，同时得到土壤水扩散率D(θ)的关系，并绘制相应的图表。
2、实验要求水平土柱（长30cm），是由直径5cm，厚度为2cm的单环组装形成的，土柱装土土壤为老师事先准备好的沙壤土，控制装土容重为1.4g/cm3。
水平入渗过程中，进水端的水位由马氏瓶控制。
入渗过程中，观测不同时间的累积入渗量以及湿润锋的距离。
实验结束后，用烘干法分层测定土壤重量含水率，计算体积含水率。
3、实验方法与步骤（1）土壤样品准备：样品风干，磨细、过筛（孔径2 mm）；（2）装土柱：在内径为5cm的水平实验土槽底部垫上滤纸，然后将实验用土按设计容重 1.4g/cm3的标准分层装入水平土槽中，为保证土的均匀性，我们将土按2cm高度分层装入；（3）在马氏瓶中装入一定量的水，将下部进气阀和出水阀关闭；（4）用橡皮输水管将马氏瓶的出水口与水平土槽进水口相连，然后打开马氏瓶顶部的加水孔的橡皮塞和出水阀，同时将水平槽的排气孔打开，给水平土槽下部的水室进行排气和充水，保证水能够均匀的入渗；（5）水室充满水后，立即将马氏瓶加水孔和水平土柱的排气孔密封，打开马氏瓶下部的进气阀，将水平土柱放平，让水平土柱中心轴与马氏瓶的进气阀相平，这样才能保证水平入渗在无压条件下进行，同时，打开秒表开始计时，并记下马氏瓶上的刻度数；（6）按照先疏后密的原则进行连续观测，每记下时间和马氏瓶上的刻度数，达到稳定入渗时，停止实验，然后打开水平土槽，将其中的土按2cm长度分层装入事先准备好的的铝盒中，然后称重，并放入烘箱进行烘干、承重。
河海大学土壤入渗实验报告班级: 农水2班土壤入渗实验报告一、实验目的:进行土壤入渗试验,对土壤入渗规律有大致了解,并且利用测的数据绘出土壤累积入渗量与时间的关系曲线,利用该曲线求出入渗强度与时间的关系。
二、实验仪器:直径4、5cm的土柱圆筒、宽5cm长4cm的马氏瓶、托盘、烧杯、天平、直尺、滤纸、秒表、疏松土壤、自来水。
三、实验步骤:1)把准备好的土装入圆筒中,每装5cm就夯实一次,直至土的的顶端位于圆筒进水孔的下缘。
2)检测马氏瓶就是否漏气。
如果漏气就换试验设备或者用凡士林涂抹。
3)将水灌入马氏瓶,把马氏瓶的出水孔与圆筒的进水口用橡胶管连接好,调节圆4)筒与马氏瓶的相对高度使得马氏瓶的出水孔刚好出水。
5)读取马氏瓶中水的高度。
6)实验开始,量取土柱量筒中土壤稳定下渗时土柱的淹水的深度,分别读取实验7)开始后第1、3、5、7、10、15、20、25、30、35、40min钟时马氏瓶中水的高度。
8)根据马氏瓶的面积与圆筒的面积求出圆筒中从开始到不同时刻的累积入渗量I,画出土壤累积入渗量I与时间的关系曲线,并利用该曲线求出入渗强度i与时间的关系。
四、实验数据:见后附页。
五、数据分析:I f=0、20 cm/min ;S=2、44 ;I1=1、22 cm/min ;Ɑ=0、51 。
入渗强度-时间曲线图入渗强度-时间双对数曲线图湿润锋深度与时间关系图时间t/min湿润锋深度/mm F=38、5×t0、563随着入渗时间的延长,土壤累积的入渗深度与入渗水量不断增大,初始时刻增加较快,随着时间的不断延长,土壤累积的入渗深度与入渗水量增长速度减缓。
土壤入渗强度随时间的延长而迅速减小,在初始时刻减小很快,随着时间的推移最后趋近于某一稳定值,形成这种现象的主要因素就是入渗路径的不断加长,从水柱面到入渗锋面的水势梯度逐渐减小所以入渗强度也在不断减小,最后接近于该种土壤的渗透系数。
六、注意事项:1.土壤入渗要现实土壤足够湿润,然后才能开始记录试验数据,否则会出错。
混凝土渗透仪操作规程
【编号：YXWS-QSM-ZY-16：2015(S)】
一、操作人员须持证上岗，试验前应检查渗透仪运转是否正常。
二、试验前打开所有截门，向蓄水缸灌水，当水灌满且试模底盘内也充满水时，将六个通向试模的截门关上。
三、启动前将压力表的两限压指针转到1MPa的位置上，使电器控制系统保持试验水压在此范围内。
启动时，先把放气螺丝拧开，没有气泡时为止，再拧紧即可。
关闭0号截门，直到0号截止流成线后，再打开1-6号截门。
四、试验时水压从0.1MPa开始,以后每隔8小时增加
0.1MPa,并且随时注意观察试件端面的渗水情况,当6个试件中有3个试件端面出现渗水时，即停止试验，记下当时的水压，将贮水罐、管路、泵体中的水放尽，擦干，涂油保养，并填写渗透仪使用记录。
五、在试验过程中，如发现水从试件周围渗出，则应停止试验，更新密封。
砼的抗渗标号以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力计算。
下渗实验一、实验目的：1．了解和讨论非饱和土壤水分运动的规律、形式；2．认识渗吸速度参数在农田灌溉及水土保持中的重要性；3．讨论研究不同性质的土壤在不同初始含水量下渗吸速度的异同。
二、实验原理：非饱和土壤吸水的最简单形式就是水均匀分布在土面上，形成一不流动水层，在土水势梯度作用下渗入土壤，这种土壤水分的入渗过程可看成是垂直一维单点的水分入渗问题。
依照这个原理，制作一个垂直的土柱作为模拟恒定积水水头条件下的土壤水分入渗试验装置。
试验过程中随着入渗的进行相应的读取渗入到土壤表面以下的累积水量和湿润锋向下推进的距离，即可经分析得到土壤的渗吸速度变化规律和湿润锋推进规律。
三、实验装置：“马立奥特”供水装置、圆形土柱仪、秒表、烧杯、捣棒、定性滤纸等。
主要实验装置见图1。
图1 实验装置图（1）圆形土柱仪直径5cm，装土高度11.5cm；（2）供水装置截面面积15cm2，高25cm。
四、实验步骤：（1）给供水箱加水。
打开供水箱的放水阀和排气阀，使水箱中的余水全部流出，关闭放水阀。
用一个比较大的量杯盛满水并向灌水漏斗中注水，这时，水将通过灌水进气管进入到供水箱中。
加水过程中，不可使灌水漏斗中出现断流现象，直到供水箱中水面到达排气阀出口高度时为止，关闭排气阀。
缓慢打开放水阀，当灌水进气管开始有气泡进入供水箱时，关闭放水阀。
如果水位稳定，说明水箱可以正常工作。
记录水箱的初始水位。
试验开始时先打开放水阀，然后给土层上加入已准备好的维持水层(2cm)的水量，既可随时间变化正常读数。
（2）制作土壤整段标本。
将扰动土按容重要求装进高19cm，直径D=5cm的圆柱筒中，装土高度为11.5cm，装土前在土筒底部隔栅上铺一张定性滤纸。
当土筒装好土后，用软管将水箱出水口和土筒进水口相连。
（3）开始试验。
把筒的上部4cm不填土的部分迅速注满一层2cm的水层，同时打开放水阀（注入时为了防止土面被冲击而破坏，在土面上盖一层定性滤纸）。
此后，水头可由改进的“马立奥特”供水装置维持住，并向其连续供水，供水量可从供水装置上读出，从开始供水开始计时，一开始按照10秒一测，1分钟后按照20秒一测，3分钟以后按分钟一测，直到发生渗透，且土柱下端出水并达到稳定为止，则可测得土壤吸水速度的变化规律。
河海大学土壤入渗实验报告班级: 农水2班土壤入渗实验报告一、实验目的:进行土壤入渗试验,对土壤入渗规律有大致了解,并且利用测的数据绘出土壤累积入渗量与时间的关系曲线,利用该曲线求出入渗强度与时间的关系。
二、实验仪器:直径4、5cm的土柱圆筒、宽5cm长4cm的马氏瓶、托盘、烧杯、天平、直尺、滤纸、秒表、疏松土壤、自来水。
三、实验步骤:1)把准备好的土装入圆筒中,每装5cm就夯实一次,直至土的的顶端位于圆筒进水孔的下缘。
2)检测马氏瓶就是否漏气。
如果漏气就换试验设备或者用凡士林涂抹。
3)将水灌入马氏瓶,把马氏瓶的出水孔与圆筒的进水口用橡胶管连接好,调节圆4)筒与马氏瓶的相对高度使得马氏瓶的出水孔刚好出水。
5)读取马氏瓶中水的高度。
6)实验开始,量取土柱量筒中土壤稳定下渗时土柱的淹水的深度,分别读取实验7)开始后第1、3、5、7、10、15、20、25、30、35、40min钟时马氏瓶中水的高度。
8)根据马氏瓶的面积与圆筒的面积求出圆筒中从开始到不同时刻的累积入渗量I,画出土壤累积入渗量I与时间的关系曲线,并利用该曲线求出入渗强度i与时间的关系。
四、实验数据:见后附页。
五、数据分析:I f=0、20 cm/min ;S=2、44 ;I1=1、22 cm/min ;Ɑ=0、51 。
入渗强度-时间曲线图入渗强度-时间双对数曲线图湿润锋深度与时间关系图时间t/min湿润锋深度/mm F=38、5×t0、563随着入渗时间的延长,土壤累积的入渗深度与入渗水量不断增大,初始时刻增加较快,随着时间的不断延长,土壤累积的入渗深度与入渗水量增长速度减缓。
土壤入渗强度随时间的延长而迅速减小,在初始时刻减小很快,随着时间的推移最后趋近于某一稳定值,形成这种现象的主要因素就是入渗路径的不断加长,从水柱面到入渗锋面的水势梯度逐渐减小所以入渗强度也在不断减小,最后接近于该种土壤的渗透系数。
六、注意事项:1.土壤入渗要现实土壤足够湿润,然后才能开始记录试验数据,否则会出错。
一维垂直非饱和土壤水分运动实验系统操作说明西安理工大学水资源研究所西安碧水环境新技术有限公司1 试验原理做一个直径为10cm 的垂直土柱，长度为100cm 左右，使密度均一，且有均匀的初始含水率。
在土柱进水端维持一个接近饱和的稳定边界含水率，并使水分在土柱中作垂直吸渗运动，作为一维垂直流动其微分方程和定解条件为()()()()()()i 0K =D t z z zt 0 z 0000i t z tz θθθθθθθθθθ∂∂∂∂⎡⎤-⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦==≥===→∞ １ ２ ３ ４基本方程（1）可改写为以(),z t θ为未知函数的方程()()()()(),,5z t dK z t D t d θθθθθθθ∂∂⎡⎤∂-=-⎢⎥∂∂∂⎣⎦ 式中，Z 坐标向下为正。
垂直入渗的解(),z t θ取为级数形式，即(),z t θ=()()()()12342222234t t t t ηθηθηθηθ++++１=()21ii i t ηθ∞=∑ （6）根据边界条件（3）可知，()00i ηθ= i=1，2，3， （7） 由初始条件（2）可以得到()1i ηθ=∞ （8）当式（5）中的各项系数()i ηθ确定后，则可求得任一时刻T 不同含水率θ在土壤剖面上的位置Z ，亦即得到垂直入渗的解。
()i ηθ可由待定系数法求得，为此，可以将方程（5）的右端按分式求导展开，整理得，22220z dK z z z dD z D d t d θθθθθθ∂∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭ （9） 式中，D ，K 及z 分别为D （θ），K （θ）及(),z t θ的简写。
对式（6）取222z z z z t θθθ∂∂∂∂⎛⎫ ⎪∂∂∂∂⎝⎭ ，分别如下：()()12342222123411234222222123421111122223412322211213223222222i i i i i i i i zi t t t t tzt t t t tz i tt t t t t z t t ηηηηηθηηηηηθηηηηηηηηηηηθ∞=∞=∞--=∂'''''=++++=∂∂''''''''''=++++=∂∂⎛⎫⎛⎫=++++= ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭∂⎛⎫⎡''''''=+++ ⎪⎣∂⎝⎭∑∑∑()52214232t t ηηηη⎤''''+++⎦式中ηηηη１２３４ 分别为()()()()ηθηθηθηθ１２３４ 的简写，将上式代入（9）中，并按t 的次方合并同类项，则式（9）可表示为1123422222123410i i Y tY t Y t Y t Y t ∞==++++=∑ （10）式中前四项的系数为()()()()()()()()211111222211112222331231212113123222441321412313222123122222232Y D D Y D K D Y D K D Y D K ηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηη⎛⎫'''''=-- ⎪⎝⎭''''''''=+---⎛⎫⎛⎫'''''''''''''=+----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'''⎡⎤'''''''''=++----⎣⎦ 1412314D ηηηηηηη''''''--- 式（10）右端恒为零，而t 可以取任意数，因此，各项系数必然均为0，即Y i =0（i=1,2,）,由此条件可求得各项系数()i ηθ。
2 仪器设备2.1 马氏瓶：H1=70cm ，D 1=5.0cm ；2.2 土桶：H 2＝77cm ，D 2=8.86cm ，为便于观测湿润锋，土桶利用有机玻璃制作； 2.3 其它：沙网、秒表、尺子，橡胶软管等。
2.4 马氏瓶原理：如图0—1中的所示.,即在封闭的马氏瓶的管口上部设一进水口，以便容易给马氏瓶装水，下端侧壁上设一进气孔及阀门，以控制马氏瓶内的气压。
当马氏瓶中的水与土柱水室中的水连通为一个供水系统时，在系统平衡后各点的压力关系为：a b c p p h p ==+1式中：P a －大气压（Pa/cm 2）；P c 、P b －c 、b 位置高度的大气压值（Pa/cm 2）； P 1－封闭容器内上部的空气压力（Pa/cm 2）； h 1－马氏瓶容器内b 点以上的水柱高（cm ）。
开始工作后，当土桶中的水因入渗而有微小减低时，马氏瓶中的水在势能的作用下流向土桶，使土桶中的水稳定在原来的位置，土桶中的水仍保持原来的水位。
由于土桶中水的入渗，马氏瓶中的水补充了土桶中的水，使马氏瓶中的水位下降，即引起了1h 的减小， 1h p c +＜b p ，此时马氏瓶内的气压比大气压小，外界空气将通过马氏瓶侧壁上的进气孔进入马氏瓶中使得c p 增大，以达到新的平衡，当土桶中的水连续向土柱入渗时，平衡过程就是上述的重复，这样可以根据马氏瓶的读数测记出1h 的值，即是垂直土柱的入渗水量。
试验系统的装置示意图见图0－1：图0－1 垂直土柱入渗试验装置示意图3 试验准备3.1 马氏瓶的准备打开马氏瓶的进气孔和进水口，用漏斗向马氏瓶内装水，直至马氏瓶内装满水，此时关闭进水口和进气孔，并且检查它是否漏水，确保马氏瓶不漏水。
在调整马氏瓶位置时要使马氏瓶的进气孔与土桶中设计好的的水面相平齐，以保证零水头供水，马氏瓶可以较准确的测出土体的入渗水量。
3.2 土样的填装为了保证土柱初始含水率均匀和密度均一，扰动土样要经过风干、破碎和过筛（孔径2mm）。
在准备好土样后，要先测定土的初始含水率（若实验要求按一定的含水率装土，则须先对土样进行制备）。
然后按照一定的容重和初始含水率分层填装土样（要求按照合理的含水率和容重计算每层所要填装的土量）。
开始装土时首先要称取该层所要填土的重量，每层装入土后都要先整平，然后用击石器击实，使得装入的土与该层事先标定好的线相平齐，然后用适当的工具抛毛（以保证土体密度的均一性），然后进行下一层土的填装，装土时须保证层与层之间的良好接触，不能出现明显的分层现象。
3.3 系统连接土样填装完毕后，在土样的上部放置一石棉网或者定性滤纸，以防止装水时，水冲刷土样表面。
然后用橡胶软管将马氏瓶的出水口与土桶进水口相连。
实验要求整个系统密封性能良好，在实验开始时，一定要检查整个实验装置。
4 试验步骤4.1 安装供水装置为了使土柱进水端的水位保持不变，进水端采用马氏瓶供水装置，即图中，该装置能自动补水，使水位保持不变（基本稳定在马氏瓶进气口的位置处），同时可以测出补水量。
土桶中的水在开始试验时，通过其它向土桶中供水，水的体积可根据土桶的直径与事先设计好的水的高度提前算出，从而可定量加入所需的水量。
安装马氏瓶时须将马氏瓶进气口与土桶中水面上边缘相平齐。
4.2 检查试验装置并打开各个阀门将马氏瓶出水口与土柱进水口用橡胶软管相连接，并保证不漏水。
土桶所加的水量要高于土桶进水口，给土桶加水时，同时打开马氏瓶的出水口的阀门及马氏瓶进气口的阀门, 此时马氏瓶的进水口的阀门也是关闭的，同时启动秒表记录试验开始的时间，4.3 观测、记录试验数据等到土桶中装完水后，记录实验开始时间，相应的读取马氏瓶中的初始水位读数，即开始记录数据，此实验中一般每隔30分钟读取一次马氏瓶的水位和土柱湿润锋的值，并且记录相应的试验时间。
待土柱中的湿润锋到达整个土柱的2/3~4/5时，关闭阀门，停止计时并读取马氏瓶中的水位，试验供水结束。
4.4资料整理试验停止供水，量测马氏瓶中放出的水量，将土桶中剩余水量放出，并用量杯计量，以确定它与开始装入中的水量是否相同，如水量减少，则说明土桶中的水量也有一部分进入了土柱入渗，土柱的入渗水量是马氏瓶所供水量与所少水量之和。
此时从湿润锋附近开始迅速取土（取土孔的位置是事先标定过的），测出土柱的含水率分布。
5 试验应注意的问题（1）选择试验土样时，一般认为偏壤性的土壤用来试验效果较好。
（2）装土时，试样干容重的选取必须符合实际，并且在装土时保证层与层之间的良好接触，否则在入渗时会出现分层现象，影响最终的试验结果。
（3）安装土柱时，要在土柱与水室的螺丝处涂抹凡士林，保证整个土桶不漏水。
（4）试验开始供水时，利用其它供水装置向水室提供定量的水量，以保证马氏瓶中的水量全部用来土柱的垂直入渗，否则试验过程中马氏瓶中的水量可能不够用，最终造成试验结果的偏差。
（5）试验结束后，应迅速从湿润锋附近开始取土测含水量，取土速度要快，如果取土时间长时,土样在空气中停留过长时间，会造成含水量的损失，从而导致试验结果的不准确。
（6）取土样时，每取完一个土样，所用的取土器要擦干净，然后再取下个土样。
