博士口
碩博連讀研究生口
學術型碩士 農業推廣碩士專業學位口 同等學力在職申請學位口 高校教師攻讀碩士學位口
基地班碩士口
獸醫碩士專業學位口
工程碩士專業學位口 全日制專業學位碩士口 中職教師攻讀碩士學位口 風景園林碩士專業學位口
西北農林科技大學
研究生課程結課論文封面
研究生年級、姓名 研究生學號 所在學院（系、部） 專業學 科 任課教師姓名 考 試 日 期考 試 成 績
研究生年級、姓名 研究生學號 所在學院（系、部） 專業學 科 任課教師姓名 考 試 日 期
考 試 成 績
評卷教師簽字處
2 VCCCCCCCCCCCCC XXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX院 農業工程
XXXXXXXX
（課程名稱：
土壤水分溶質動力學）
學位課 選修課
土壤入滲實驗報告
一、垂直入滲實驗
1、 實驗目的
測定土壤的垂直入滲特征曲線，掌握測定方法。了解土壤一維入滲特性，確 定入滲條件下土壤累積入滲量曲線以及入滲速率數學表達式， 用不同的入滲經驗 公式描述入滲速率并繪制相應的圖表。
2、 實驗要求
(1) 土柱圓筒高約29cm，內徑10cm?？刂蒲b土容重為1.4g/cm3。垂直入 滲過程中，進水端的水位由馬氏瓶控制。入滲過程中，觀測不同時間的累積入滲 量。(2)根據實驗數據在方格紙上點繪入滲過程線(速度 ~入滲時間)，確定飽和 入滲速度k值。
根據實驗數據在雙對數紙上點繪入滲曲線，確定 a及k值，寫出該種 土壤的入滲公式。
略述土壤入滲過程，入滲性強弱，分析原因。
3、 實驗原理
實驗利用馬氏瓶供水并維持穩定水壓；
對于均質土的入滲強度，已有若干計算公式，菲利普根據嚴格的數學 推導，求得解析解為：
■ if
2t2
式中，i——t時刻的入滲速率；
S 與土壤初始含水率有關的特性常數，成為吸水率;
if ――穩定入滲率，即飽和土壤滲透系數。
在非飽和土壤入滲初期，S起主要作用，所以菲利普公式可以改寫為:
S
1
2t2
考斯加可夫根據野外實測資料的分析，發現入滲強度與時間之間成指數關 系，其形式為：
i 二
i 二 i1t
-a
式中，h——第一個單位時間的入滲強度；
a反應土壤性質與入滲初始時土壤含水率的經驗常數;
累積入滲量：
1二。'（忖二；吐-心二十^嚴，二聯心）
4、 實驗儀器
馬氏瓶、玻璃土柱、天平、濾紙、秒表、燒杯
5、 實驗方法和步驟
（1）測量玻璃土柱的內徑R=10cm,控制土壤容重為1.4g/cm3，計算2cm
高土柱所需的土量
v 10 2 m = “ V =1.4 二（）2 2 =219.8g；
（2） 分層裝土：在玻璃柱底部放入一片濾紙，然后裝土。稱土 219.8g,控
制每次裝土高度為2cm，壓實，裝下一層時表面打毛。
（3） 調節馬氏瓶，使其進氣孔高出土柱面 2cm，形成水頭差；
（4） 用燒杯迅速向玻璃柱中加水，立即打開供水閥，同時打開秒表計時，
三者要求同時進行，然后開始實驗；
（5） 每隔一定時間測定一組實驗數據（記錄馬氏瓶讀數、時間）；
（6） 處理與分析實驗數據。
6、實驗數據處理
（1）測定的實驗數據及數據處理見表 1
表1實驗數據處理
入滲時間
(min)
時間間隔
(min)
時段入滲量
(ml)
累積入滲量
(ml)
入滲速率
(ml/min)
0
0
0.00
0.00
0.00
1
1
42.00
42.00
42.00
2
1
P 48.00
90.00
48.00 「
3
1
30.00
120.00
30.00
4
1
30.00
150.00
30.00
5
1
24.00
174.00
24.00
6
1
—18.00
192.00
18.00
7
1
14.00
206.00
14.00
8
1
12.00
218.00
12.00
9
1
8.00
226.00
8.00 :
10
1
6.00
232.00
6.00
11
1
4.00
236.00
4.00
12
1
4.00
240.00
4.00
13
1
P 6.00
246.00
6.00 :
14
1
4.00
250.00
4.00
15
1
4.00
254.00
4.00
16
1
5.00
259.00
5.00
17
1
7.00
266.00
7.00
18
1
8.00
274.00
8.00
19
1
2.00
276.00
2.00
20
1
6.00
282.00
6.00 :
21
1
4.00
286.00
4.00
22
1
4.00
290.00
4.00 1
23
1
5.00
295.00
5.00
24
1
5.00
300.00
5.00
25
1
4.00
304.00
4.00
26
1
6.00
310.00
6.00
27
1
5.00
315.00
5.00
28
1
5.00
320.00
5.00
29
1
4.00
324.00
4.00
30
1
7.00
331.00
7.00
35
5
21.00
352.00
4.20
40
5
18.00
370.00
3.60
45
5
16.00
386.00
3.20
50
5
14.00
400.00
2.80
55
5
18.00
418.00
3.60
60
5
15.00
433.00
3.00
65
5
13.00
446.00
2.60
70
5
18.00
464.00
3.60
75
5
14.00
478.00
2.80
80
5
22.00
500.00
4.40
85
5
16.00
516.00
3.20
90
5
14.00
530.00
2.80
95
5
8.00
538.00
1.60
100
5
10.00
548.00
2.00
105
5
14.00
562.00
2.80
110
5
11.00
573.00
2.20
115
5
r 11.00
584.00
2.20 :
120
5
15.00
599.00
3.00
130
10
23.00
622.00
2.30
140
10
28.00
650.00
2.80
150
10
24.00
674.00
2.40
160
10
24.00
698.00
2.40
170
10
26.00
724.00
2.60
180
10
23.00
747.00
2.30
190
10
P 25.00
772.00
2.50 :
200
10
23.00
795.00
2.30
210
10
19.00
814.00
1.90
220
10
20.00
834.00
2.00
230
10
P 30.00
864.00
3.00 :
234
4
8.00
872.00
2.00
239
5
6.00
878.00
1.20
244
5
6.00
884.00
1.20
249
5
P 12.00
896.00
2.40
250
1
2.00
898.00
2.00
251
1
2.00
900.00
2.00
252
1
2.00
902.00
2.00
253
1
1.00
903.00
1.00
254
1
1.00
904.00
1.00
255
1
1.00
905.00
1.00
256
1
1.00
906.00
1.00
261
5
10.00
916.00
2.00
266
5
10.00
926.00
2.00
271
5
10.00
936.00
2.00
(2)累積入滲量、入滲速率與時間的關系曲線分別見圖
1、圖2
累積入滲量隨時間變化曲線
時間t (min)
pm N量滲入積累
入滲速率隨時間變化曲線時間t
入滲速率隨時間變化曲線
時間t (min)
圖1累積入滲量I與入滲時間t的關系曲線
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
圖2入滲速率i與入滲時間t的關系曲線 由圖可以看出整體結果還是比較符合的，但是相關性不太高。
7、對三種經驗公式的擬合效果進行對比分析
（1） 土壤垂直累計入滲量散點圖及各經驗公式擬合曲線
①使用Philip入滲公式進行擬合如下圖3：
累積入滲量隨時間變化曲線
1000.00
R2 = 0.9898
800.00
700.00
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
30
60
90
180
時間t (min)
120 150
210 240 270 300
2
y = -0.006X + 4.3495X + 178.78
pm N量滲入積累
圖3 philip入滲公式擬合圖
②使用考斯加可夫入滲公式進行擬合如下圖 4:
累積入滲量隨時間變化曲線
1000.00
900.00
800.00
)
m 700.00 I( 600.00
量 500.00 滲 400.00 積 300.00 累 200.00
100.00
0.00
圖4考斯加可夫入滲公式擬合圖
③使用Green-Ampt入滲公式進行擬合如下圖5：
累積入滲量隨時間變化曲線
mN量滲入積累
/mN量滲入計累累積入滲量隨時間變化曲線時間t
/mN量滲入計累
累積入滲量隨時間變化曲線
時間t (min)
*實測點 一線性 —多項式 ——乘幕
圖5 Green-Ampt入滲公式擬合圖
對土壤垂直入滲三種經驗公式擬合效果進行對比
分別用三種經驗公式擬合的回歸系數見下表 2
表2不同擬合公式回歸系數對比表
不同擬合公式
Philip入滲公式
考斯加可夫入滲公式
Gree n-Ampt入滲公式
回歸系數
0.9898
0.9813
0.9737
擬合效果對比圖如下圖6
1100.00
1000.00
900.00
800.00
700.00
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
圖6采用不同經驗公式擬合效果對比圖
由上述圖表可知：
（1）累積入滲量隨時間的增加而增大，但增加的速率越來越小，最終趨于 穩定，入滲速率隨時間的增加而減小，最后趨于穩定，其值為穩定入滲率；
（2）采用考 Philip 入滲公式擬合效果最好， 其次是采用斯加可夫公式擬合， 而采用 Green-Ampt 入滲公式擬合的效果也比較好，但是相對于前兩種模型來說 誤差還是比較大的。
、水平入滲實驗
1、 實驗目的
在熟練掌握水平土柱吸滲法測定非飽和土壤水擴散率原理的基礎上， 了解土
壤水分水平入滲的過程、入滲特性，確定入滲條件下濕潤鋒 x和時間t之間的關 系，了解入滲條件下土壤累計入滲量曲線以及數學表達式， 計算土壤的入滲速率 以及數學表達式，同時得到土壤水擴散率 D（d）的關系，并繪制相應的圖表。
2、 實驗要求
水平土柱（長30cm），是由直徑5cm、厚度為2cm的單環組裝形成的，控制 裝土容重為1.4g/cm3。水平入滲過程中，進水端的水位由馬氏瓶控制。
入滲過程 中，觀測不同時間的累積入滲量以及濕潤鋒的距離。
實驗結束后，用烘干法分層 測定土壤重量含水率計算體積含水率。
3、 實驗儀器
馬氏瓶（3cmx5cm）、玻璃土柱、天平、濾紙、秒表、燒杯。
4、 實驗原理
水平土柱入滲法測非飽和土壤水擴散率 D（旳要求土柱的土壤質地均一，且初 始含水量分布均勻，在進水端邊界含水量穩定不變，忽略重力作用的條件下，該土 壤水屬于一維流問題，其微分方程及定解條件為：
「胡 d ~ a C01
TOC \o "1-5" \h \z 三=〒 D（e）丁 （1）
a 2 ] ex」
w（x,t）=日0 x>0，t =0 （2）
日（x,t）=Q x=0, t>0 （3）
i
式中：t為入滲時間（min）； x為水平入滲距離（cm）；日為體積含水量
（cm3cm3; 00，9s分別為土壤的初始含水量和飽和含水量。
對方程⑴施以Boltzma nn變換可得:
帶入Boltzmann變換參數’=xtJ/2，上式可變為：
D（勺一1「' ）'?-.宀
2也日
式中：—為相鄰兩點對應的■平均值；'為相鄰兩點■和二增量比值 — 的平均值。
1 1 2
Philip水平入滲公式：I =S t2或者i =；S t 2
5、實驗方法和步驟
（1） 稱土：控制土壤容重為1.4g/cm3，計算4cm高土柱所需的土量：
m「V =1.4 二（寸）2 4=109.9g
（2） 裝土柱：在水平實驗土槽底部墊上濾紙，然后將實驗用土按設計容 1.4g/cm3的標準分層裝入水平土槽中，為保證土的均勻性，我們將土按4cm高度 分層裝入。
（3） 裝水：在馬氏瓶中裝入一定量的水，將下部進氣閥和出水閥關閉。
（4） 連接儀器：用橡皮輸水管將馬氏瓶的出水口與水平土槽進水口相連， 然后打開馬氏瓶頂部的加水孔的橡皮塞和出水閥，同時將水平槽的排氣孔打開， 給水平土槽下部的水室進行排氣和充水，保證水能夠均勻的入滲。
（5） 待水室充滿水后，立即將馬氏瓶的加水孔和水平土槽的排氣孔密封， 打開馬氏瓶下部的進氣閥，將水平土柱放平，讓水平土柱中心軸與馬氏瓶的進氣 閥相平，這樣才能保證水平入滲在無壓條件下進行，同時，打開秒表開始計時， 并記下馬氏瓶上的刻度數。
（6） 進行連續觀測，每當濕潤鋒前進 2cm時，記下時間和馬氏瓶上的刻度 數，達到穩定入滲時，停止實驗，然后打開水平土槽，將其中的土按 2cm長度 分層裝入事先準備好的鋁盒中，然后稱重，并放入烘箱進行烘干、稱重。
6、實驗數據處理與分析
（1）計算累積入滲量I，結果見表1;繪制濕潤鋒x與時間t的關系曲線, 見圖1;再繪制累積入滲量I與時間t的關系曲線，見圖2。
表1累計入滲量計算表
入滲時間
（min）
時間間隔
（mi n）
馬氏瓶讀數
（ml）
濕潤鋒入滲距離
累計入滲量1
（ml）
x
（cm）
0
0
42
0
0
3.783
3.783
58
4
16
:10.283
6.500
r 68 1
6
26 1
20.133
9.850
81
8
39
33.167
13.034
94
10
52
51.467
18.300
110
12
68
P 85.383
33.916
P 131 —
14
89
98.117
12.734
139
16
97
132.550
34.433
157
18
115
165.167
32.617
173
20
131
P 206.633
41.466
192
22
150
241.417
34.784
219
24
177
273.917
32.500
239
26
197
濕潤鋒隨時間變化曲線時間t
濕潤鋒隨時間變化曲線
時間t （ min）
）） x（ 鋒 潤 濕
圖1濕潤鋒x與時間t的關系曲線
累積入滲量隨時間變化時間t
累積入滲量隨時間變化
時間t (min)
"m N量滲入積累
圖2累積入滲量I與時間t的關系曲線
（2）根據I總二ST總0.5反解S二I總/T總0.5 ,計算入滲率i =S/2t0.5 ,結果見表2,
然后繪制入滲速率i與時間的關系曲線，見圖3。
表2入滲速率i計算表
時間t（min）
嚴
S = 1 總 /T
總、 總、
入滲速率i
（ml/min）
0
0.000
11.903
0.000
3.783
0.514
3.060
10.283
0.312
1.856
20.133
0.223
1.326
33.167
0.174
1.033 :
51.467
0.139
0.830
85.383
0.108
0.644
98.117
0.101
0.601
132.550
0.087
0.517
165.167
0.078
0.463
206.633
0.070
0.414
241.417
0.064
0.383
273.917
0.060
0.360
圖3入滲速率i與時間t的關系曲線
（3）計算土壤體積含水率，計算結果見表 3。
表3 土壤體積含水率計算表
編號
盒重
（g）
鋁盒+濕土重
（g）
鋁盒+干土重
（g）
水重
（g）
質量含水率
（g/g）
體積含水率
（cm3/cm3）
1
16.30
35.93
31.46
4.47
29.485
41.280
2
14.62
39.13
33.44
5.69
30.234
42.327
3
14.00
40.07
33.81
6.26
「31.600
44.240
4
14.76
38.23
33.52
4.71
25.107
35.149
5
15.57
37.21
32.49
4.72
27.896
39.054
6
15.50
37.97
32.85
5.12
「29.510
41.314
7
15.26
37.2
32.54
4.66
26.968
37.755
8
15.07
39.73
34.41
5.32
27.508
38.511
9
16.23
38.31
34.1
4.21
23.559
32.983
10
16.13
41.07
36.07
5
25.075
35.105
11
16.08
41.66
36.78
4.88
23.575
33.005
12
16.16
32.73
30.08
2.65
19.037
26.652
0 5
（4）計算’"/t總.，其中t總為總累計入滲時間，可得出不同含水率 二對應
3.500入滲速率隨時間變化曲線fl率速滲入3.0002.5002.0001.5001.0000.5000.000時間t
3.500
入滲速率隨時間變化曲線
fl率速滲入
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
時間t (min)
的，值。結果見表4,然后繪制二者關系圖，見圖4
表4入值計算表
濕潤鋒入滲距離x
(cm)
時間t (min)
t 總0.5
體積含水率
(cm3/cm3)
入
0
0
16.550
0
0.000
4
3.783
0.413
0.242
6
10.283
0.423
0.363
8
20.133
0.442
0.483
10
33.167
0.351
0.604
12
51.467
0.391
「0.725「
14
85.383
0.413
0.846
16
98.117
0.378
0.967
18
132.550
0.385
1.088
20
P 165.167 1
0.330
「1.208 :
22
206.633
0.351
1.329
24
241.417
0.330
1.450
26
273.917
0.267
1.571
體積含水率與入的關系圖
0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80入0.500
0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
入
0.450
0.400
0.350
率水含積體0.300
率水含積體
0.250
0.200
0.150
0.100
0.050
0.00 0.200.000
0.00 0.20
圖4含水率0與入的關系曲線
⑸根據二和'的值，計算土壤擴散率D(R ,結果見表5,然后繪制二和D&)
的關系曲線，見圖5
表5 土壤擴散率計算表
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
Q
A0
Az
皿
&
麗
D- 1娶邁腳
2^9 厶 3
De)
0.29
1.565
0.30
1.515
0.01
0.05
5.00
0.31
1.460
0.01
0.05
5.50
5.25
1.540
0.077
0.047
-0.122
0.122
0.32
1.400
0.01
0.06
6.00
5.75
1.488
0.082
0.128
-0.369
0.369
0.33
1.345
0.01
0.05
5.50
5.75
1.430
0.086
0.214
-0.616
0.616
0.34
1.280
0.01
0.06
6.50
6.00
1.373
0.075
0.290
-0.869
0.869
0.35
1.220
0.01
0.06
6.00
6.25
1.313
0.085
0.375
-1.172
1.172
0.36
1.150
0.01
0.07
7.00
6.50
1.250
0.075
0.450
-1.463
1.463
0.37
1.065
0.01
0.09
8.50
7.75
1.185
0.083
0.533
-2.065
2.065
0.38
0.985
0.01
0.08
8.00
8.25
1.108
0.094
0.627
-2.587
2.587
0.39
0.880
0.01
0.11
10.50
9.25
1.025
0.082
0.709
-3.280
3.280
0.40
0.740
0.01
0.14
14.00
12.25
0.933
0.098
0.807
-4.943
4.943
0.41
0.550
0.01
0.19
19.00
16.50
0.810
0.113
0.920
-7.594
7.594
19.00
0.645
0.123
1.043
-9.909
9.909
圖5擴散率D（r）與體積含水率 二的關系曲線
（6）經過對實驗數據的有關處理，可以得到如下發現：
通過擬合得到累計入滲量I與時間t之間滿足函數關系:
y = 6.909x0.5816
相關系數R2 =0.9971。
同樣的經擬合得到入滲率i和時間t之間滿足函數關系式：
y =5.9515x-0.5
相關系數r2 = 1。
在得到水平土柱吸滲法測定非飽和土壤水擴散率 DG）及累計入滲量I和
入滲率i的基礎上,可以確定水平入滲條件下濕潤鋒 x和時間t之間滿足函數關 系：
y = 2.1931x04327
相關系數R2=0.9979o
從上面有關曲線的擬合相關關系來看，決定系數 R2值都在0.997以上，說
明該實驗數據結果比較可靠。
相關熱詞搜索： 實驗報告 溶質 實驗 報告 土壤水分溶質動力學實驗報告實驗報告x上一篇： (述職報告)主持人崗位述職報告x
2023年度小學校長2023述職報告范文匯篇下面是小編為大家整理的《2023年度小學校長2023述職報告范文匯篇》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出
2023年各級黨組織抓基層黨建述職報告下面是小編為大家整理的《2023年各級黨組織抓基層黨建述職報告》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好
政協機關年度述職述廉報告【通用文檔】下面是小編為大家整理的《政協機關年度述職述廉報告【通用文檔】》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的文
人武部述職報告三篇下面是小編為大家整理的《人武部述職報告三篇》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的文章！
反杜林論讀書報告10篇反杜林論讀書報告 《荒原》閱讀報告 《荒原》發表于1922年，當時，一戰結束，西方社會失去了對上帝的信仰，傳統的價值觀逐漸衰敗，新的價值觀還未建立，人們
VR行業深度報告精品推薦（精選文檔）下面是小編為大家整理的《VR行業深度報告精品推薦（精選文檔）》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的文
2023年L3 2-QHSE-Pc022-OC-R002,節能義務監督員述職報告表下面是小編為大家整理的《2023年L3 2-QHSE-Pc022-OC-R002,節能義務監督員述職報告表》文章,僅供大家
紀委書記上半年度述職報告下面是小編為大家整理的《紀委書記上半年度述職報告》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的文
2023年度驗收報告【優秀范文】下面是小編為大家整理的《2023年度驗收報告【優秀范文】》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的文章！
2021年黨建工作述職報告下面是小編為大家整理的《2021年黨建工作述職報告》文章,僅供大家參考，請勿照搬抄襲。希望能夠幫助到您寫出更好的