土壤的饱和导水率

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。 1欢迎下载 土壤饱和导水率测定——环刀法

1．测定意义：

土壤饱和导水率（土壤渗透率）：单位水势梯度下水分通过垂直于水流方向的单位截面积饱和土壤水的流速。土壤处水饱和状态时，便需用饱和导水率计算其通量。饱和导水率也是土壤最大可能导水率，常以它作为参比量，比较不同湿度条件下土壤的导水性能。

土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。 饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。

2. 测定原理

土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤饱和导水率（渗透系数）根据达西（H. Darcy）定律：

𝐾=𝑄×𝐿S×t×h…(1)

公式中：

K——饱和导水率（渗透系数），cm/s；

Q——流量，渗透过一定截面积S（cm2）的水量，mL；

L——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm；

S——环刀横截面积，cm2；

t——渗透过水量Q时所需的时间，s；

h——水层厚度，水头（水位差），cm。

饱和导水率（渗透系数）K的量纲为cm/s或mm/min或cm/h或m/d。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）是土精品文档

。 2欢迎下载 壤所特有的常数。

3 . 仪器

环刀（容积100cm3），量筒（100mL、10ml），烧杯（100mL）， 漏斗， 秒表， 温度计。

4. 操作步骤

4.1 在室外用环刀取原状土样，带回室内浸入水中。一般砂土浸4h~6h，壤土浸8 h~12h，粘土浸24h。浸水时要保持水面与环刀上口平齐，勿使水淹到环刀上口的土面。

土壤的饱和导水率

土壤饱和导水率是土壤的一个重要物理性质，它描述了土壤在饱和状态下的水分传递能力。土壤饱和导水率是指单位时间内单位面积土壤在饱和状态下通过的水量。它是土壤水分运动的基本参数之一，对于土壤水分管理和水文循环具有重要的意义。

土壤饱和导水率受到多种因素的影响，其中最主要的因素是土壤孔隙度和孔隙连通度。土壤孔隙度是指土壤中孔隙所占的体积比例，孔隙连通度是指土壤孔隙之间是否连通。孔隙度和孔隙连通度越大，土壤饱和导水率越高；反之，孔隙度和孔隙连通度越小，土壤饱和导水率越低。

土壤饱和导水率还受到土壤类型、土壤颗粒大小和土壤结构的影响。不同类型的土壤具有不同的饱和导水率。例如，砂土的饱和导水率通常比黏土高，因为砂土的孔隙度较大，孔隙连通度较好。土壤颗粒越细，饱和导水率越低，因为细颗粒土壤中的孔隙度较小，孔隙连通度较差。土壤结构良好的土壤，其饱和导水率通常比土壤结构较差的土壤高，因为土壤结构良好的土壤中孔隙度较高，孔隙连通度较好。

土壤饱和导水率的测定可以通过实验室试验或现场观测来进行。常用的实验室试验方法包括滴水法、压滤法和浸水法。滴水法是在土壤样品上滴水并测量水分渗透速率来计算饱和导水率；压滤法是通过施加一定的压力使水分渗透土壤样品来计算饱和导水率；浸水法是将土壤样品浸泡在水中，测量一定时间内土壤中水分的增加量来计算饱和导水率。现场观测可以通过安装土壤水分传感器来实时监测土壤饱和导水率的变化。

土壤饱和导水率的大小直接影响土壤的水分运动和保水能力。饱和导水率越大，土壤的排水性越好，容易排除多余的水分，从而避免土壤积水和根部缺氧的问题。饱和导水率越小，土壤的保水能力越强，能够更好地保持土壤中的水分，供给植物生长和生态系统的需要。

土壤饱和导水率的研究对于农业、水资源管理和环境保护具有重要意义。在农业方面，了解土壤饱和导水率可以帮助农民合理安排灌溉和排水，提高农田的水分利用效率。在水资源管理方面，了解土壤饱和导水率可以指导水库调度和水资源分配。在环境保护方面，了解土壤饱和导水率可以评估土壤的污染扩散风险，制定合理的土壤修复方案。

土壤饱和导水率的田间测定①

朱安宁 张佳宝 陈德立(南京农业大学资源与环境科学学院　南京　210095)　(中国科学院南京土壤研究所)　(澳大利亚墨尔本大学)

摘　要 本文简述了圆盘渗透仪(discpermeameter)在田间条件下测定土壤饱和导水率的原理及方法。该方法在测定时田间土壤饱和导水率附加了一个负压Ψo,因而可以控制土壤入渗孔隙的孔径大小、排除土壤裂缝和蚯蚓孔洞对测定的影响,具有操作简便,测定精度高等优点。关键词 圆盘渗透仪;土壤饱和导水率;田间;测定

土壤饱和导水率是土壤重要的物理性质之一〔1〕。它是计算土壤剖面中水的通量和设

计灌溉、排水系统工程的一个重要土壤参数〔2〕。但是,田间现场测定土壤饱和导水率(Ks)

一直是土壤水动力学研究中的一大难题,耗时费力,给土壤水动力学特性的研究带来诸多不

便。目前,土壤饱和导水率测定的方法很多,室内有定水头渗透仪法、变水头渗透仪法等;田

间现场测定比较成功的方法是采用双环法,该方法一般只用于测定表土层的入渗能力〔3〕,但耗水量大,实际操作很麻烦。

圆盘渗透仪(discpermeameter)用来测定土壤饱和导水率,前人都是通过田间取样,然

后在实验室内完成。但是,由于土壤的空间变异性较大,往往不易得到精确的结果,因此如

何使实验土柱内的土样和天然情况下一致,以及如何使土样有足够的代表性是应用此方法

进行测定必须慎重考虑的问题〔3〕。用圆盘渗透仪(discpermeameter)在田间现场测定土壤

饱和导水率是一种方便实用的新方法,基本上解决了土壤饱和导水率在田间测定难的问题。

该方法需要测定点的区域比双环法更小,且省时、省力、省水,一般一天能测10个点左右,而

且可以测定地下水位以上的任意深度土层的饱和导水率。并能排除土壤裂缝、蚯蚓孔及根

孔等大孔隙对测定的影响。该方法在澳大利亚已经得到广泛应用,这里就澳大利亚悉尼生

产的CSIRO圆盘渗透仪(如图1)在田间测定土壤饱和导水率的基本原理和方法作一简单

土壤的饱和导水率

土壤的饱和导水率是指在土壤完全饱和状态下，单位时间内通过单位面积的水分量。它是土壤水分传输的重要指标之一，对于土壤水分管理和农田排水设计具有重要意义。

饱和导水率与土壤的孔隙度和孔隙结构密切相关。孔隙度是指土壤中孔隙的体积与总体积之比，是衡量土壤孔隙性能的指标。孔隙结构则是指不同大小孔隙之间的分布和连接情况。

在土壤完全饱和状态下，土壤中的所有孔隙都被水填满，水分的运动主要是通过孔隙之间的连接通道进行。而饱和导水率正是衡量这种通道的通透性的指标。饱和导水率越大，说明土壤中的通道越畅通，水分运动的速度越快。

土壤的饱和导水率与土壤类型、土壤组成、孔隙度等因素密切相关。不同类型的土壤具有不同的饱和导水率。例如，砂质土壤由于其颗粒粗大，孔隙间隙大，因此其饱和导水率较高。而黏土质土壤由于颗粒细小，孔隙间隙小，饱和导水率较低。此外，土壤中有机质的含量也会影响饱和导水率，有机质含量高的土壤往往具有较高的饱和导水率。

饱和导水率的测定方法主要有试验室测定和现场测定两种。试验室测定方法通常采用常见的渗透试验，通过测量单位时间内水分通过土壤柱的高度变化，计算出饱和导水率。现场测定方法则需要在实际土壤中进行，常用的方法有灌水法、渗透试验法等。

饱和导水率的研究对于农田水分管理和排水设计具有重要意义。在农业生产中，合理的水分管理对于农作物的生长发育至关重要。而饱和导水率的大小直接影响土壤中水分的运动速度和分布情况，进而影响作物根系对水分的吸收能力。合理的排水设计则可以有效地防止土壤水分过多，避免水分积渍对作物生长的不利影响。

土壤的饱和导水率是衡量土壤水分传输能力的重要指标之一。它与土壤孔隙度和孔隙结构密切相关，受到土壤类型、土壤组成、有机质含量等因素的影响。饱和导水率的测定对于农田水分管理和排水设计具有重要意义，能够为农作物的生长提供合理的水分环境。因此，进一步研究和应用饱和导水率对于促进农业生产具有重要意义。