大田土壤清水入渗试验方法与方案-地面灌溉优化灌水技术实用手册

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：土壤水分入渗试验旨在通过系统的大田试验，全面揭示土壤的基本特性，了解影响土壤水分入渗的主导因素，建立土壤水分入渗模型，为灌溉提供土壤水分入渗模型及其模型参数的确定和预测方法。测试时间原则上与土壤入渗试验时间相同。

土壤水分入渗试验旨在通过系统的大田试验，全面揭示土壤的基本特性，了解影响土壤水分入渗的主导因素，建立土壤水分入渗模型，为灌溉提供土壤水分入渗模型及其模型参数的确定和预测方法。主要包括土壤质地影响试验、土壤含水量影响试验、土壤结构影响试验，土壤有机质影响问题等。

1.试验规模

大田土壤清水入渗试验共进行455组。每县（区）5个点（每个点代表1种质地），每点构造3种不同土壤结构（春季未耕原茬地、春季犁耕翻松地和春季犁耕压实地），每一种土壤结构构造3～5 个含水量水平（分别灌前加水0mm、25mm、50mm、75mm、100mm），每点做11个试验，每县（区）共做55个土壤入渗试验。测定各种土壤状况下土壤入渗量的大小和分析各因素对土壤入渗能力的影响。

2.试验地点

试验在《21世纪初首都水资源可持续利用》项目所涉及的8个县（区）（灵丘县除外）进行，各县（区）的行政地理位置见图3.2，每个县（区）的5个试验地点的选择原则如下:

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图3.2　大同市各县（区）行政地理位置图

（1）每个项目区内必须有一个点。

（2）各点分布于全县各种地貌单元内（山丘区、洪积扇区、冲积平原区等）。

（3）所选5个地点的土壤质地必须拉开档次。

（4）所选地点尽量靠近骨干渠道。

3.试验水源(www.chuimin.cn)

试验水源为井水。

4.试验观测项目

（1）土壤水分入渗能力:测定土壤入渗水量随时间的变化过程。采用双套环入渗仪进行；入渗时间原则上是90min。

（2）土壤含水量:原茬地按0～2cm、2～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm 等层次分别测定土壤含水量，翻松地、压实地按0～2cm、2～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm 五个层次分别测定土壤含水量。测试时间原则上与土壤入渗试验时间相同。

（3）土壤容重:原茬地按0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm 七个层次分别测定土壤容重。翻松地、压实地只取0～10cm、10～20cm两层。并按每层次重复取两个土样测试，取其平均值。

（4）水温、气温、地温:在入渗试验开始45min后，测定并记录入渗试验时的试验水温、气温、地温。地温测定5cm 深度的地温；气温测2m 高度处的气温；水温测定水桶中的水温。

（5）1m 深的土壤剖面:记录土壤层次的分布、层厚和土壤类型，冻土层厚度。并取土测定分层容重和含水量。

（6）土壤有机质:主要测定土壤耕作层（0～20cm）内的有机质含量。

5.试验方法

土壤水分入渗试验采用积水入渗方法，即试验时形成地表含水量接近饱和含水量θs的一维垂直入渗条件，其入渗界面边界条件属灌溉入渗模型。为消除积水水头对势梯度的影响，将积水水深控制在2～3cm。入渗过程中分时段记录入渗水量，根据土壤水分入渗的一般过程，入渗开始后2min内，每30秒观测一次；3～11min内，每分钟观测一次；12～15min内，3min观测一次；15～60min内，5min观测一次；60min以后，10min观测一次。入渗时间由相对稳定入渗条件控制，即入渗率达到相当稳定时结束实验。实验表明:耕种条件下非冻结土壤一般在60min内可达到稳定入渗状态，冻结土壤达到稳定入渗的时间更短，考虑到资料一致性和可靠性，试验中的入渗实验时间取90min。

大田土壤清水入渗试验方法与方案-地面灌溉优化灌水技术实用手册

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