双环入渗仪

　　一、准备工作

　　1.选择地点

　　在需要测试的地块上，选择一个有代表性的位置。

　　避开树根、大石头或明显的裂缝。

　　建议在同一地块选3个不同的点进行重复测试，最后取平均值，这样数据更准确。

　　2.清理地表

　　把选定位置的落叶、杂草和松散的表层土清理干净，露出平整的原状土面。

　　3.安装仪器

　　将双环入渗仪（内环和外环）垂直压入土壤中。

　　入土深度：通常要求压入地下10到15厘米。

　　关键密封：用铲子把圆环周围的土填实、踩紧。确保圆环壁和土壤之间没有缝隙，防止水从圆环侧面漏出去。如果土壤太松，可以在环外多填点土并用力夯实。

　　二、预湿与饱和过程

　　这一步是为了让土壤吸饱水，模拟降雨后的状态。

　　1.注水

　　同时向内环和外环注入清水。

　　2.保持水位

　　刚开始时，干燥的土壤吸水很快，水位会迅速下降。

　　你需要不断加水，保持内外环的水位高度一致且稳定。

　　水位高度：通常建议保持水面距离土面5到10厘米深（具体看仪器说明）。

　　3.等待饱和

　　持续注水，直到土壤达到“饱和”状态（即土壤孔隙里充满了水）。

　　砂土：可能只需要几分钟。

　　粘土：可能需要几小时甚至过夜。

　　判断标准：当你发现单位时间内补充的水量不再明显减少，或者连续几次测量的下渗速度基本一样时，就说明土壤已经饱和了。

　　三、正式测定（记录数据）

　　当土壤饱和后，就可以开始记录数据了。

　　1.开始计时

　　当确认土壤达到饱和状态（下渗速度稳定）时，记下起始时间。

　　2.记录水量和时间

　　每隔一段时间（例如每5分钟、10分钟或15分钟），向内环补充一次水，让水位恢复到设定的高度。

　　记录下每次补充的水量（毫升）和经过的时间（分钟）。

　　注意：一定要一直测下去，直到你得到至少4到6组稳定的数据，证明下渗速度已经完全平稳，不再随时间变化。

　　3.停止观测

　　如果很长时间都达不到稳定状态，可以延长观测时间；如果水完全不往下渗了，也可以停止。

　　四、结束工作

　　1.拔出仪器

　　小心地把仪器从土里拔出来，尽量不要破坏周围的土。

　　2.清理

　　把仪器上的泥土洗干净，晾干保存。

　　3.回填

　　把拔仪器留下的坑填平。

　　五、数据处理（怎么算结果）

　　计算下渗速度

　　1.公式：下渗速度=补充的水量÷(内环底面积×时间)

　　重点：计算面积时，只用内环的面积，千万不要算成两个环的总面积！

　　单位通常是：毫米/分钟或厘米/小时。

　　2.画图找规律

　　画一张图：横轴是时间，纵轴是下渗速度。

　　你会发现曲线一开始很高，然后慢慢下降，最后变成一条水平直线。

　　水平直线代表的数据，就是最终的稳定下渗速度。

　　3.得出最终结果

　　这个稳定下渗速度，基本上就等于土壤的饱和导水率（也就是土壤吸水能力的最终指标）。

　在使用双环入渗仪时，为了确保人员安全和实验数据的可靠性，必须严格遵守以下事项：

　　1.选址与代表性

　　避开干扰源：严禁在树根附近、动物洞穴、裂缝、石块堆或人为踩踏严重的地方进行试验。这些地方的土壤结构已被破坏，测出的数据无法代表真实情况。

　　多点重复：土壤性质在空间上分布不均匀。为了获得准确结果，必须在同一地块选择至少3个不同的点位进行测试，最后取平均值。

　　2.安装密封性（最关键）

　　防止侧漏：这是最容易出错的地方。如果圆环与土壤之间有空隙，水会从侧面流走，导致测得的“下渗量”偏大（因为包含了侧向流动的水）。

　　处理方法：安装后，务必用铲子将环外土壤仔细夯实。对于松软沙土，可在环外填土并踩实；对于硬土，可先挖浅槽再放入仪器。

　　检查方法：注水初期观察环壁外侧是否有积水渗出，若有，说明密封失败，需重新安装。

　　3.水位控制

　　内外一致：内环和外环的水位必须始终保持完全一致。如果外环水位高于内环，水会向内环侧向扩散，导致误差；反之亦然。

　　避免溢出：注水时要小心，不要让水溢出环口，否则无法计算准确的补充水量。

　　保持恒定：在整个测试过程中，尽量保持水深稳定（通常5-10厘米），不要忽高忽低，以免改变压力头影响入渗速度。

　　4.饱和过程的耐心

　　不可急躁：土壤从干燥到饱和需要时间，尤其是粘土。如果土壤未饱和就强行开始记录数据，测得的下渗率会虚高（因为此时水分不仅向下，还填充了孔隙）。

　　判断标准：只有当连续几次测量的下渗速度基本相等（曲线变平）时，才算达到“稳态”，此时记录的数据才有效。

　　5.表面结皮处理

　　刮除表层：在试验开始前，如果地表有风干结皮或松散浮土，建议轻轻刮去1-2厘米，露出原状土面，否则会影响初始入渗。

　　防溅射：注水时水流要缓，避免直接冲击土面造成土壤颗粒分散形成新的结皮。

　　6.安全防护

　　防滑：现场地面湿滑，注意脚下安全。

　　防触电：如果在雨天或潮湿环境使用电动水泵等设备，要注意用电安全。

　　1.清洁工作

　　及时清洗：每次使用后，立即用清水冲洗圆环内部和外部，去除附着的泥土、藻类或植物残渣。

　　彻底干燥：清洗后，将仪器倒置晾干或用布擦干。切勿在湿润状态下长期存放，否则金属部件极易生锈，特别是焊接处和底部边缘。

　　2.防锈处理

　　涂油保护：对于非不锈钢材质的仪器，建议在干燥后，在金属表面薄薄涂一层防锈油（如机油或黄油），特别是在螺纹接口和接缝处。

　　定期检查：使用前检查是否有锈蚀斑点。如有轻微锈迹，可用砂纸打磨干净并补漆或涂油；若锈蚀严重导致变形，需更换部件。

　　3.变形校正

　　防止压扁：搬运和存放时，避免重压导致圆环变形。圆环一旦变形，就无法垂直插入土壤，会导致密封不严。

　　测量校准：定期用卷尺测量圆环的内径和外径，确保尺寸符合标准（如内径15cm，外径30cm等）。如果发生明显变形，需进行校正或报废。

　　4.配件管理

　　量筒/量杯：配套的测量容器要保持刻度清晰，如有磨损或模糊应及时更换。

　　计时器/记录表：确保计时工具准确，记录表格完整。

　　5.存放环境

　　室内存放：不使用时，应存放在干燥、通风的室内工具箱中，避免阳光直射和雨淋。

　　分类摆放：最好将内环和外环分开包装或叠放整齐，避免相互碰撞划伤。

　　1.农业科学与灌溉工程

　　灌溉设计：测定土壤的吸水能力，帮助设计滴灌、喷灌系统的灌水定额和灌水频率，避免水资源浪费或灌溉不足。

　　节水农业：评估不同耕作方式（如免耕、覆盖耕作）对土壤入渗性能的影响，推广保水技术。

　　盐碱地改良：监测改良措施（如排水洗盐）后土壤透水性的变化。

　　2.水土保持与水文地质

　　径流预测：土壤入渗能力决定了降雨后有多少水变成地表径流。通过测定入渗率，可以预测洪水风险和水土流失程度。

　　流域规划：为大中型水利工程提供基础水文参数，评估水库库区、堤坝基础的渗漏情况。

　　地下水补给：研究雨水如何渗入地下补充地下水，评估地下水资源的再生能力。

　　3.环境与生态工程

　　垃圾填埋场：检测填埋场防渗衬垫的性能，确保其导水率极低，防止污染物渗漏污染地下水。

　　尾矿库治理：评估矿山尾矿堆积体的渗透特性，预防溃坝事故。

　　生态修复：监测退化土地（如荒漠化地区）植被恢复后土壤结构的改善情况。

　　4.土木工程与地基处理

　　路基建设：评估公路、铁路路基土壤的透水性，防止因雨水下渗导致路基软化、沉降。

　　边坡稳定性：分析雨水入渗对边坡土体含水量的影响，从而评估滑坡风险。

　　地基勘察：作为初步勘察手段，快速了解地层透水性，辅助桩基设计。

　　5.教学与科研

　　高校教学：是水利、农学、地理、环境等专业学生进行野外实习的经典实验项目。

　　科学研究：用于研究土壤质地、有机质含量、根系活动、冻融循环等因素对土壤水力传导率的动态影响。