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土壤渗透率公式计算实例
以砂土0~10cm表层为例:
实测土层,土粒密度2.560 g·cm-3,土壤容重1.635 g·cm-3,机械组成1.00~2.00mm为0.10%,0.50~1.00mm为2.20%,0.25~0.50mm为42.30%,0.10~0.25mm为33.70%,0.10mm以下为21.80%。经计算土壤总孔隙度为36.1328%。查表土壤结构理论值附表1得ε%=60%,δ%=40%,γ%=60%,β%=40%,这个组合的孔隙度为36.1282%,最接近36.1328%。利用这个组合数据计算A值:
A=0.4142﹙ε%+δ%γ%﹚+0.7013δ%β%
=0.4142﹙0.6+0.4×0.6﹚+0.7013×0.4×0.4
=0.4601。
A值为0.4601对应的最大孔隙度:Kmax%=55.3776%。
透水土粒占全部土粒的百分数:
$$ $\frac{\lambda _{ij}}{100}=\frac{k}{k_{max}}=\frac{36.1238}{55.3776}=\frac{65.25}{100}$
透水径级0.25~0.50mm为11.75%,0.10~0.25mm为33.70%,0.10mm以下为19.00%,这几个径级百分数之和为65.25。也就是说,0.25~0.50mm这个径级只有11.75%的土粒形成的孔隙透水,其余土粒形成的孔隙已被小土粒充填。0.10mm以下土粒形成的孔隙小到可以忽略不计。这个土层0.25~0.50mm径级的11.75%、0.10~0.25mm径级的全部为透水土粒。
$\sum_{i=1}^{n}d_{i}^{2}\lambda _{i}\div 100=0.0375^{2}\times 11.75+0.0175^{2}=0.0002683$
式中:di—以cm表示的径级中值;
d0.025—d0.05= ﹙0.025+0.05﹚/2=0.0375;
d0.01—d0.01= ﹙0.01+0.025﹚/2=0.0175。
将上述的K%、A、、m=H=5、g=981、π=3.1416、时间为1min=60s、10℃水的黏滞度0.0131代入土壤渗透率公式得:
$u=\frac{\sqrt{2}A^{2}\left ( A+1 \right )mgk}{64\nu \left ( A+0.5\pi \right )100}\sum_{i=1}^{n}d_{i}^{2}\lambda _{i\div 100}$
= $$ $\frac{\sqrt{2}\times 0.4601^{2}\left ( 0.4601+1 \right )5\times 981\times 0.3613}{64\times 0.0131\times \left ( 0.4601+0.5\times 3.1416 \right )}\times 0.0002683\times 60$
=7.32mm·min-1
其余各土层计算方法相同。稳渗渗透率为3.95mm·min-1。
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GMT+8, 2024-11-9 18:09
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