[发明专利]一种模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法

权利要求书

1.一种模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、采用取样管对农田土壤进行原状土取样，并在所述取样管的管壁与管内土柱之间的缝隙中注入溶解石蜡，静置直至石蜡凝固，从而得到两个原状土柱；

步骤B、在每个原状土柱的上表面铺设一层80目钢丝网，然后在所述钢丝网上铺设一层由粒度0.5～1.0cm的碎石组成的厚度为1cm的碎石层，从而得到两个铺有钢丝网和碎石层的原状土柱；

步骤C、采用恒水泵以相同的强度分别对所述两个铺有钢丝网和碎石层的原状土柱的上表面灌溉相同时间，待灌溉结束后对灌溉后原状土柱进行放置，直至灌溉后原状土柱的上表面形成土壤裂缝，从而得到两个表面有裂缝的原状土柱；

步骤D、采用溶解石蜡对一个步骤C所述表面有裂缝的原状土柱进行土壤表面裂缝的密封，并将石蜡表面抹平，静置直至石蜡凝固，从而得到一个裂缝密封土柱；而另一个步骤C所述表面有裂缝的原状土柱作为参照非密封土柱；

步骤E、采用恒水泵以相同的强度分别向所述裂缝密封土柱和所述参照非密封土柱的上表面注入相同体积的水，并采用电子天枰分别动态监测每个土柱的出流体积，同时分别记录每个土柱的累积出流体积和累积出流时间；

步骤F、计算出土壤表面裂缝产生的优先流入渗量、土壤表面裂缝产生的优先流入渗量占总入渗量的百分比、以及两个土柱的平均出流速率：

土壤表面裂缝产生的优先流入渗量为|V₂-V₁|；

土壤表面裂缝产生的优先流入渗量占总入渗量的百分比为|V₂-V₁|/V_总；

裂缝密封土柱的平均出流速率为V₁/t₁；

参照非密封土柱的平均出流速率为V₂/t₂；

上述计算式中，V₁表示裂缝密封土柱的累积出流体积，V₂表示参照非密封土柱的累积出流体积，V_总表示步骤E中向一个土柱注入水的体积，t₁表示裂缝密封土柱的累积出流时间，t₂表示参照非密封土柱的累积出流时间；

还包括：在待测地区内选择一定数量的样地，并在对样地不进行灌溉的情况下直接按照所述步骤A、步骤B、步骤C、步骤D、步骤E和步骤F对所述样地进行处理，从而定量计算出每个样地中土壤表面裂缝产生的优先流入渗量、土壤表面裂缝产生的优先流入渗量占总入渗量的百分比、以及两个土柱的平均出流速率；再根据所有样地总面积占该待测地区总面积的比例，从而得到该待测地区土壤表面裂缝对优先流入渗的影响情况；

所述的待测地区为黄土高原地区。

2.根据权利要求1所述的模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法，其特征在于，在步骤A中，所述原状土柱的直径为20～40cm，高度为60～80cm。

3.根据权利要求2所述的模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法，其特征在于，所述采用取样管对农田土壤进行原状土取样包括：将取样管竖直放置于一块平坦农田土壤的表面，并采用刮土刀沿所述取样管的外壁削出一个直径与所述取样管内径相符合的土柱，然后将所述取样管按压进入土体中，并且边按压边用刮土刀沿所述取样管的外壁削土，直至所述取样管内的土柱高度与所述取样管的内部高度一致。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法，其特征在于，在步骤A和步骤D中，静置12小时后石蜡凝固。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟测量农田土壤表面裂缝影响优先流入渗的方法，其特征在于，在步骤C中，将灌溉后原状土柱放置5天，其上表面形成土壤裂缝。