中文名 | 土壤渗透性 | 外文名 | Soil permeability |
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学 科 | 生态工程 | 领 域 | 工程技术 |
释 义 | 描述土壤入渗快慢的土壤物理特征参数之一 | 测定方法 | 双环法、环刀法、定水头渗透仪法等 |
土壤总孔隙度、孔隙大小分布及弯曲度---即土壤孔隙的几何性状,对土壤导水率及持水特性有直接的影响。土壤学中所说的孔隙直径,是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,叫做当量孔径或有(实)效孔径。有效孔径与土壤水吸力呈反比,孔隙愈小则土壤水吸力愈大。每一当量孔径与一定的土壤水吸力相对应。宏观毛管长为平均孔隙长度,它是一个概化值,它简化了多维土壤入渗的计算。宏观毛管长越大,毛细管对入渗的影响就越大(相对于重力的影响而言)。土壤孔性受其质地、土粒排列松紧及有机质含量影响。
在本试验条件下,土壤不同利用方式下士壤孔性有明显差别。草地的孔隙度最大,农地和
灌木地次之,果园较小,林地最小。有效孔径以灌木地最大,为农地的5.7倍,果园的3.5倍;其次为林地和草地,为农地的4倍多,果园的2.5倍多;果园较小,农地最小。就宏观毛管长而言,农地>果园>草地、林地>灌木。以上结果表明,灌木地和草地的土壤水吸力最小,而农地和果园的土壤水吸力较大。相对于灌木地和草地,农地和果园的土壤水入渗受土壤毛管的影响更大 。
通常,在相同的土壤和供水情况下,最初入渗率主要由土壤湿润程度决定,如果开始入深时土壤较为湿润,在湿润前锋的吸力梯度小,最初入渗速率较低,随后入渗速率降低也较缓慢。如开始入渗的土壤干燥,吸力梯度大,则最初入渗速率较高,以后随时间延长入渗速率降低也快。草地的初始含水量较高,所以其最初入渗速率较低。此外,由于草地表面有一层较细较干的有机物,透水性较差,影响最初入渗,导致最初入渗速率偏低。随着入渗的进行,草地和林地最先接近稳定入渗,至30min时,各利用方式土壤基本达到稳定入渗。稳定入渗率大小顺序为:果园>农地>灌木>草地>林地。
土壤渗透性 是描述土壤入渗快慢的极为重要的土壤物理特征参数之一,土壤渗透性越好,地表径流就会越少,土壤流失量就相应减少。土壤渗透性的测定方法较多,如双环法、环刀法、定水头渗透仪法、变水头渗透仪法、模拟降雨法、土柱法、钻孔法、稳定通量法及渗透桶法,但田间测定土壤渗透性一直是土壤水动力学研究中的一大难题,虽然双环法比较通用,但耗水耗时而且费力,野外测定十分不便。应用双环法对黄土丘陵区土壤不同利用方式(果园、农地、灌木、草地、林地)下的土壤渗透性进行了对比研究,并对比分析了该方法的优缺点。结果表明:在该试验条件下,不同利用方式下土壤的孔性及渗透性有明显差别。土壤有效孔径以灌木地最大,为农地的 5.7倍,果园的3.5倍;其次为林地和草地,为农地的4倍多,果园的 2.5倍多。果园的最初入渗率最大,是林地的3倍>草地的5倍。
土壤的渗透性反映了土壤的松紧程度,土壤越紧密,其渗透性就越差,水分运动越慢,污染物的迁移能力也就越差,反之,土壤越松散,其渗透性就越好,水分运动较快,污染物的迁移能力也就越快。
土的渗透性是指水在土孔隙中渗透流动的性能。土的渗透系数的测定方法很多,可归纳为直接法和间接法两类:直接法包括常水头法和变水头法试验,前者适用于渗透性较大的土,后者适用于渗透性较小的土;间接法包括根据固...
土渗透性(permeability of soils)水在土孔隙中渗透流动的性能。表征土渗透性指标为渗透系数。土中的水受水位差和应力的影响而流动,砂土渗流基本服从达西定律。粘性土因为结合水的黏滞阻力,...
稳定入渗率大小顺序为:果园>农地>灌木>草地>林地。灌木地的导水率是农地的 1.5倍,是林地的3倍多;草地和果园的土壤导水率是农地的1.2倍,是林地的2.8倍。两种方法测定的入渗率结果具有显著的线性相关性。说明圆盘入渗仪法适合于黄土丘陵区各种利用类型土壤的入渗测定。
1)在本试验条件下,土壤不同利用方式下土壤孔性有明显差别。土壤有效孔径以灌木地最大,为农地的5.7倍,果园的3.5倍;其次为林地和草地,为农地的4倍多,果园的2.5倍多。相对于灌木地和草地,农地和果园的土壤水入渗受土壤毛管的影响更大。
2)不同利用方式土壤的入渗特性有较大差异。果园的最初入渗率最大,是林地的3倍,草地的5倍。稳定入渗率大小顺序为:果园>农地>灌木>草地>林地。在本试验条件下,灌木地的导水率是农地的1.5倍,是林地的3倍多;草地和果园的土壤导水率是农地的1.2倍,是林地的2.8倍。
3)两种方法测定的入渗率结果具有显著的线性相关性。说明圆盘入渗仪法适合于黄土丘陵区各种利用类型土壤的入渗测定。该法省力、省水、省时、准确,对于测定表层0~30cm土壤的入渗特性有很大的优越性 。2100433B
以建筑废弃物中的固结砂浆和加气混凝土砖为研究对象。采用常水头渗透实验方法,研究固结砂浆和加气混凝土块对城市绿地土壤渗透性改良效果。研究结果表明两种建筑废弃料可有效提高土壤渗透能力,固结砂浆渗透性改良效果优于加气混凝土砖块。该研究为绿地土壤渗透性改善材料和建筑废弃物的减量方式提供新的思路。
城市化所伴随的不透水路面的剧增导致城市暴雨径流量的剧增、水补给量的剧减以及雨水面源污染的加剧,引发水涝、水源枯竭、水污染等一系列城市水危机问题。为了解决这些问题,基于国际先进的低影响开发(low impact developtment,LID)策略,提出构筑LID型城市道路绿化带控制城市内涝、地下水补给不足与雨水面源污染问题的新策略,并选取对磷素具有良好吸附性能的厦门本地天然红壤土作为代表,开展LID型道路绿化带土壤渗透性能的改良研究。结果表明:厦门本地天然土壤的红壤土渗透系数仅为1.631×10-4cm/s,不适用于LID型城市道路绿化带,但加入质量分数为15%~35%的砂子及5%的腐殖土可改良成LID型城市道路绿化带中所需的人工改良土壤。此外,粒径分析结果与相关文献均表明具有适宜渗透性能的改良土壤其主要成分砂粒的质量分数在60%以上。
影响土的渗透性的因素有很多,如土的类别、密度、应力状态、水的流态及水力坡降等。
土壤的渗透性对污染物的迁移也起着很重要的影响。土壤的渗透性反映了土壤的松紧程度,土壤越紧密,其渗透性越差,水分运动越慢,污染物的迁移能力也就越差,反之,土壤越松散,其渗透性就越好,水分运动越快,污染物的迁移能力也就越快。所以说,土壤的渗透性也直接影响着污染物的迁移能力。
经验入渗系数K是反映土壤入渗能力的一个重要指标,它表示土壤入渗开始后第一个单位时间(1min)内单位面积上的平均入渗速率或第一个单位时段末单位面积上的累积入渗量,其数值的大小主要取决于入渗时土壤结构和状况。
经验入渗指数a是反映土壤入渗能力衰减的重要指标,其值越大,入渗衰减得越快,其值越小,入渗衰减得越慢。其值大小主要取决于由于土体润湿而引起的土壤结构的改变。
6.2 施工技术措施
6.2.1 透水铺装的施工应按照《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400、《透水砖路面技术规程》CJJ/T188、《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40、《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1等相关规定执行。
6.2.2 相关规程有《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268),广东省各地如有相关做法也应参照执行。
1种植土以排水良好的沙性壤土为宜,保证土壤渗透能力符合规范和设计要求。土壤渗透性较差时,应通过改良措施增大土壤渗透能力。
2下沉式绿地雨水集中入口前的截污设施、消能设施应按设计要求设置,以净化初期雨水、防止水流冲刷和侵蚀。
6.2.5 本条是生物滞留设施施工技术要求的规定。
1 生物滞留设施的汇水区主要是周边的道路、广场等硬化的下垫面。
2 用以防止沟槽内水土流失进入管渠系统造成堵塞及污染,及防止周边土壤进入沟槽内对沟槽渗透性能、沟槽深度造成影响。
3 其作用是避免造成基层土壤渗透性能降低。
6.2.7 水平潜流人工湿地和表面流人工湿地均为无压力流动,如高程和水力坡度不满足设计要求,很有可能导致壅水、短流等现象发生,严重时会导致无法出水,因此对高程和水力坡度要求较高。采用穿孔管进行集配水时,多采用聚合材料。由于穿孔管对于孔径和间距均有最小要求,因此打孔后聚合材料管的结构强度较未打孔时显著降低,在施工中容易损坏。穿孔管一旦损坏,会导致集配水的不均匀,从而影响处理效果。
6.2.12 排水管渠系统施工应按照《室外排水设计规范》GB 50014、《城镇给水排水技术规范》GB 50788、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB 50141等的相关规定执行。
6.2.13 排涝除险行洪通道、排涝泵站、削峰调蓄池、调蓄下沉广场的施工应按照《室外排水设计规范》GB 50014、《城镇雨水调蓄工程技术规范》GB 51174、《城镇内涝防治工程技术规范》GB 51222、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB 50141等的相关规定执行。
本书系统地介绍了一些土壤物理性质的测定方法,内容包括土壤比重、容重和实容积,土壤颗粒,土壤孔隙度,土壤结构,土壤水分,土壤吸力,土壤水分蒸发,土壤渗透性,土壤空气组成及通气性,土壤温度,土壤物理机械性质等的测定方法。书中所介绍的方法较简便、准确,适于推广应用。
本书可供土壤工作者、农业工作者和农林院校有关专业师生参考。