基于Guelph渗透仪土壤饱和导水率测定方法研究
发布时间：2021-11-19 14:07
土壤饱和导水率是重要的水力参数,本文选用了 Guelph渗透仪测定不同质地和深度土壤的饱和导水率,旨在探究基于Guelph渗透仪最优的测定方法,故选取赛罕乌拉自然保护区为试验地测量了砂土、砂质壤土和壤土的土壤饱和导水率,研究其入渗特征,对比分析了单水头测量法:USH5、USH10（单水头测量法—5cm压力水头、单水头测量法—10cm压力水头）、双水头测量法:TH、BH（双水头法、博纳法）和室内环刀法所测得土壤饱和导水率的差异,并以它们之间土壤饱和导水率变异系数的相关性来判断各方法的优劣,得到以下主要结论:1.三种质地的土壤水分入渗速率均呈现出由快到慢最后趋于稳定的特征,砂土到达稳定入渗速率时间为8min,砂质壤土及壤土达到稳定入渗速率时间为10min。2.基于Guelph渗透仪测定不同质地土壤饱和导水率。确定砂土表层土壤饱和导水率最优计算方法为TH（双水头法）;砂土下层及砂质壤土下层最优计算方法为BH（博纳法）;砂质壤土表层及壤土各层土壤饱和导水率最优计算方法为USH5（单水头测量法—5cm压力水头）。
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：45 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２砂土表层土壤入渗速率??Ｆｉｇ．２?Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｓａｎｄ?ｔｏｐｓｏｉｌ??
ｍｍ／ｍｉｎ，下降了?５０．０％，此时土壤水分渗入为渗吸阶段；至第８?ｍｉｎ，砂土表层土壤??水分渗透速率达到最低值１．５７?ｍｍ／ｍｉｎ，此时到达砂土土壤水分渗透阶段，砂土表层??土壤水分渗透速度保持稳定。??０．５??１０－４＇?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｗ?０．３?????〇?〇??腾?丄丄丄?．．??＾?０．２??ｋ??戰??屮?０．１?■??０．０??＇?１?１?＇?１?１?１?，??２?４?６?８?１０?１２?１４?１６??入渗时间（ｍｉｎ）??图３砂土下层土壤入渗速率??Ｆｉｇ．３?Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｗｅｒ?ｌａｙｅｒ?ｏｆ?ｓａｎｄｙ?ｓｏｉｌ??通过图３可知，下层土壤水分入渗速率总体呈现下降的变化趋势。土壤水分入渗??过程中初始入渗速率为２．３８?ｍｍ／ｍｉｎ。随着入渗时间的进行，到入渗第４?ｍｉｎ?土壤水??分入渗速度下降为２．０６?ｍｍ／ｍｉｎ，２￣４?ｍｉｎ时间段内土壤水分入渗速率下降幅度最大，??为０．３２?ｎｉｍ／ｍｉｎ；在试验开始后第４？６?ｍｉｎ，砂土表层土壤水分入渗速率进一步下降，??降至］．９４１１１１１１／１１１丨１１，下降幅度减小了０．２〇１１１１１１／〇１丨１１，下降了３７．５％，此时土壤水分渗入??为渗吸阶段；至第８?ｍｉｎ，砂土下层土壤水分渗透速率达到最低值１．９０?ｍｍ／ｍｉｎ，此??时到达砂土土壤水分渗透阶段，砂土下层土壤水分渗透速度保持稳定。??３．１．２最优测定方法筛选??图４为砂土表层分别使用ＵＳＨ５、ＵＳＨｈｊ、ＴＨ、ＢＨ和室内测定土壤饱和导水率??变异系数的相关性。由图可知，ＵＳＨ５计算土壤饱和导水率变
?７０?－??载?６０?．?ｇ?６０?＿??岣?５０?＿?？?？?？?＾?５０?－?？??制?４０?？?售?４０?？?？？?？???一，?＾??￡?３０?－?—？?ｍ?３０?■?＿＿＿一＾?????２０?－?？?？?＾?＾?２０?－??１０?－?？?？?？?１０?？??〇?１?１?＊?１?０?ｉ?？?＇?ｋ??〇?１０?２０?３０?４０?〇?１０?２０?３０?４０??室内测定变异系数（％）?室内测定变异系数（％）??图５下层砂土室内测定与野外测定饱和导水率变异系数的相关性??Ｆｉｇ．５?Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｏｆ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｉｎｄｏｏｒ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??ａｎｄ?ｆｉｅｌｄ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｌｏｗｅｒ?ｓａｎｄ??ＵＳＨｉｏ计算土壤饱和导水率变异系数与室内测定法计算土壤饱和导水率变异系??数呈正相关，方程为Ｙ?＝?０．５６４６Ｘ＋?１４．５４，相关系数ｒ的绝对值为０．７０７，在０．５？０．８??范围内，这两种计算方法呈中等程度相关关系。Ｐ＜〇．〇５，呈显著关系。??ＴＨ计算土壤饱和导水率变异系数与室内定水头法计算土壤饱和导水率变异系数??呈负相关，方程为丫?＝?－０．５４１３乂?＋?３５．５４，相关系数１＊的绝对值为０．３８５，在０．３？０．５??范围内，这两种计算方法呈弱相关关系。Ｐ＞〇．〇５，没有显著关系。??ＢＨ计算土壤饱和导水率变异系数与室内定水头法计算土壤饱和导水率变异系数??呈正
【参考文献】：
期刊论文
[1]深圳城市绿地土壤入渗性能及影响因素研究[J]. 黄晖,毕舒贻,字肖萌,廖耿强,温暖玲,茹正忠. 中国农学通报. 2020(14)
[2]厦门海绵化改造区入渗性能测定及特征[J]. 刘家宏,王东,李泽锦,付潇然,张坤,栾清华,徐多. 水资源保护. 2019(06)
[3]用3种测定方法分析排土场复垦区的表层土壤的饱和导水率[J]. 李叶鑫,吕刚,王道涵,李朝辉,宋鸽,杜昕鹏,董亮. 中国水土保持科学. 2019(05)
[4]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[J]. 赵建芳,汪丙国,廖嘉琦,潘惠. 地质科技情报. 2019(02)
[5]坡度对3种单环法测量坡地饱和导水率的影响[J]. 雍晨旭,樊军,王胜. 中国水土保持科学. 2018(02)
[6]基于GIS与地统计学宁夏枸杞主产区不同树龄土壤肥力特征研究[J]. 李锋,李银坤. 北方园艺. 2017(24)
[7]乌梁素海盐度变化对沉积物重金属有效性的影响[J]. 吕杰,李畅游,贾克力,张生,史小红,赵胜男,孙标. 生态环境学报. 2017(09)
[8]宁夏引黄灌区土壤饱和导水率空间分异特征[J]. 赵云鹏,白一茹,王幼奇,石磊. 北方园艺. 2017(08)
[9]Guelph入渗仪在松华坝水源区土壤入渗性能上的应用[J]. 翟子宁,王克勤,苏备. 四川农业大学学报. 2016(02)
[10]太原东山试验林场土壤理化性质及饱和导水率的坡向分异规律研究[J]. 佘波,武晓红. 水土保持研究. 2016(01)
硕士论文
[1]长江三峡不同类型山地土壤的入渗特征及影响因子研究[D]. 崔文虎.华中师范大学 2016
[2]黄土沟壑区土壤饱和水分特征的空间分布[D]. 朱聿申.北京林业大学 2016
[3]黄土丘陵区土壤入渗性能空间变异[D]. 余凯.兰州大学 2014
[4]土壤入渗特性的空间变异性及与土壤物理特性的相关性研究[D]. 武世亮.西北农林科技大学 2014
[5]川中丘陵区林地与坡耕地土壤水力学性质研究[D]. 王红兰.西北农林科技大学 2013
[6]蓄水坑灌条件下土壤饱和导水率的试验研究[D]. 毕远杰.太原理工大学 2006
本文编号：3505202
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：45 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２砂土表层土壤入渗速率??Ｆｉｇ．２?Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｓａｎｄ?ｔｏｐｓｏｉｌ??
ｍｍ／ｍｉｎ，下降了?５０．０％，此时土壤水分渗入为渗吸阶段；至第８?ｍｉｎ，砂土表层土壤??水分渗透速率达到最低值１．５７?ｍｍ／ｍｉｎ，此时到达砂土土壤水分渗透阶段，砂土表层??土壤水分渗透速度保持稳定。??０．５??１０－４＇?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｗ?０．３?????〇?〇??腾?丄丄丄?．．??＾?０．２??ｋ??戰??屮?０．１?■??０．０??＇?１?１?＇?１?１?１?，??２?４?６?８?１０?１２?１４?１６??入渗时间（ｍｉｎ）??图３砂土下层土壤入渗速率??Ｆｉｇ．３?Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｗｅｒ?ｌａｙｅｒ?ｏｆ?ｓａｎｄｙ?ｓｏｉｌ??通过图３可知，下层土壤水分入渗速率总体呈现下降的变化趋势。土壤水分入渗??过程中初始入渗速率为２．３８?ｍｍ／ｍｉｎ。随着入渗时间的进行，到入渗第４?ｍｉｎ?土壤水??分入渗速度下降为２．０６?ｍｍ／ｍｉｎ，２￣４?ｍｉｎ时间段内土壤水分入渗速率下降幅度最大，??为０．３２?ｎｉｍ／ｍｉｎ；在试验开始后第４？６?ｍｉｎ，砂土表层土壤水分入渗速率进一步下降，??降至］．９４１１１１１１／１１１丨１１，下降幅度减小了０．２〇１１１１１１／〇１丨１１，下降了３７．５％，此时土壤水分渗入??为渗吸阶段；至第８?ｍｉｎ，砂土下层土壤水分渗透速率达到最低值１．９０?ｍｍ／ｍｉｎ，此??时到达砂土土壤水分渗透阶段，砂土下层土壤水分渗透速度保持稳定。??３．１．２最优测定方法筛选??图４为砂土表层分别使用ＵＳＨ５、ＵＳＨｈｊ、ＴＨ、ＢＨ和室内测定土壤饱和导水率??变异系数的相关性。由图可知，ＵＳＨ５计算土壤饱和导水率变
?７０?－??载?６０?．?ｇ?６０?＿??岣?５０?＿?？?？?？?＾?５０?－?？??制?４０?？?售?４０?？?？？?？???一，?＾??￡?３０?－?—？?ｍ?３０?■?＿＿＿一＾?????２０?－?？?？?＾?＾?２０?－??１０?－?？?？?？?１０?？??〇?１?１?＊?１?０?ｉ?？?＇?ｋ??〇?１０?２０?３０?４０?〇?１０?２０?３０?４０??室内测定变异系数（％）?室内测定变异系数（％）??图５下层砂土室内测定与野外测定饱和导水率变异系数的相关性??Ｆｉｇ．５?Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｏｆ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｉｎｄｏｏｒ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??ａｎｄ?ｆｉｅｌｄ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｌｏｗｅｒ?ｓａｎｄ??ＵＳＨｉｏ计算土壤饱和导水率变异系数与室内测定法计算土壤饱和导水率变异系??数呈正相关，方程为Ｙ?＝?０．５６４６Ｘ＋?１４．５４，相关系数ｒ的绝对值为０．７０７，在０．５？０．８??范围内，这两种计算方法呈中等程度相关关系。Ｐ＜〇．〇５，呈显著关系。??ＴＨ计算土壤饱和导水率变异系数与室内定水头法计算土壤饱和导水率变异系数??呈负相关，方程为丫?＝?－０．５４１３乂?＋?３５．５４，相关系数１＊的绝对值为０．３８５，在０．３？０．５??范围内，这两种计算方法呈弱相关关系。Ｐ＞〇．〇５，没有显著关系。??ＢＨ计算土壤饱和导水率变异系数与室内定水头法计算土壤饱和导水率变异系数??呈正
【参考文献】：
期刊论文
[1]深圳城市绿地土壤入渗性能及影响因素研究[J]. 黄晖,毕舒贻,字肖萌,廖耿强,温暖玲,茹正忠. 中国农学通报. 2020(14)
[2]厦门海绵化改造区入渗性能测定及特征[J]. 刘家宏,王东,李泽锦,付潇然,张坤,栾清华,徐多. 水资源保护. 2019(06)
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[4]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[J]. 赵建芳,汪丙国,廖嘉琦,潘惠. 地质科技情报. 2019(02)
[5]坡度对3种单环法测量坡地饱和导水率的影响[J]. 雍晨旭,樊军,王胜. 中国水土保持科学. 2018(02)
[6]基于GIS与地统计学宁夏枸杞主产区不同树龄土壤肥力特征研究[J]. 李锋,李银坤. 北方园艺. 2017(24)
[7]乌梁素海盐度变化对沉积物重金属有效性的影响[J]. 吕杰,李畅游,贾克力,张生,史小红,赵胜男,孙标. 生态环境学报. 2017(09)
[8]宁夏引黄灌区土壤饱和导水率空间分异特征[J]. 赵云鹏,白一茹,王幼奇,石磊. 北方园艺. 2017(08)
[9]Guelph入渗仪在松华坝水源区土壤入渗性能上的应用[J]. 翟子宁,王克勤,苏备. 四川农业大学学报. 2016(02)
[10]太原东山试验林场土壤理化性质及饱和导水率的坡向分异规律研究[J]. 佘波,武晓红. 水土保持研究. 2016(01)
硕士论文
[1]长江三峡不同类型山地土壤的入渗特征及影响因子研究[D]. 崔文虎.华中师范大学 2016
[2]黄土沟壑区土壤饱和水分特征的空间分布[D]. 朱聿申.北京林业大学 2016
[3]黄土丘陵区土壤入渗性能空间变异[D]. 余凯.兰州大学 2014
[4]土壤入渗特性的空间变异性及与土壤物理特性的相关性研究[D]. 武世亮.西北农林科技大学 2014
[5]川中丘陵区林地与坡耕地土壤水力学性质研究[D]. 王红兰.西北农林科技大学 2013
[6]蓄水坑灌条件下土壤饱和导水率的试验研究[D]. 毕远杰.太原理工大学 2006
本文编号：3505202
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