[发明专利]一种基于入渗时间特征参数的土壤饱和导水率测算方法

说明书

技术领域：

本发明涉及土壤物理学领域，特别涉及一种基于入渗时间特征参数的土 壤饱和导水率测算方法。

背景技术：

土壤的饱和导水率k_s是土壤被水饱和时，单位水势梯度下，单位时间 内通过单位面积的水量。土壤饱和导水率是土壤重要的物理性质之一。它 是估计土壤非饱和导水率，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。同时，有关土壤水分传导参数的获取和掌握 对于了解和治理土壤水和地表水污染也是非常重要的。因此，迅速和准确 地测定饱和导水率具有十分重要的意义。土壤饱和导水率的大小，决定于 土壤的性质和水的黏度，所以土壤的质地、结构、孔隙状况、盐分含量、 温度、有机质含量以及土地利用方式等因素均可对其产生影响。土壤饱和 导水率可在田间测定，也可采取土样在室内测定。由于获取土样过程对土 样不可避免地施加一定程度的扰动，从这些扰动的土样得到的水分传导参 数并不能准确地代表田间的真实情况，因而在田间进行现场入渗试验的结 果更加可靠。

目前，国内外学者提出了多种测量土壤饱和导水率的方法及其计算模 型，诸如单环入渗仪、双环入渗仪、Guelph入渗仪、张力盘式入渗仪、 Philip-Dunne入渗仪、压力入渗仪等。上述测量方式中，以Philip-Dunne入 渗仪构造最为简单，只需要一根一定直径(一般5cm左右)和一定长度(一 般30cm左右)透明的塑料直管。与其它测量方法相比较，Philip-Dunne入渗 方法测量饱和导水率时用水量最少且测量时间较短，再加上该设备成本低 廉而非常适宜于野外大面积的饱和导水率测量，特别适合于运输不便的偏 远地区土壤参数测量工作。1993年John Philip基于Green-Ampt模型基本假设 提出了Philip-Dunne入渗方法，在降水头多维入渗过程中利用少量水便可快 速测定饱和导水率k_s和Green-Ampt模型中的湿润锋吸力Ψ。为推广 Philip-Dunne入渗方法的运用，De Haro做了饱和导水率k_s的灵敏度分析， Muuoz-Carpena对比了Philip-Dunne入渗和常水头井渗透，并对计算方法做 了改进，得到Philip-Dunne入渗的参数计算公式：