中文名 | 土壤滲透性 | 外文名 | Soil permeability |
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學(xué)????科 | 生態(tài)工程 | 領(lǐng)????域 | 工程技術(shù) |
釋????義 | 描述土壤入滲快慢的土壤物理特征參數(shù)之一 | 測定方法 | 雙環(huán)法、環(huán)刀法、定水頭滲透儀法等 |
土壤總孔隙度、孔隙大小分布及彎曲度---即土壤孔隙的幾何性狀,對土壤導(dǎo)水率及持水特性有直接的影響。土壤學(xué)中所說的孔隙直徑,是指與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?,叫做?dāng)量孔徑或有(實(shí))效孔徑。有效孔徑與土壤水吸力呈反比,孔隙愈小則土壤水吸力愈大。每一當(dāng)量孔徑與一定的土壤水吸力相對應(yīng)。宏觀毛管長為平均孔隙長度,它是一個(gè)概化值,它簡化了多維土壤入滲的計(jì)算。宏觀毛管長越大,毛細(xì)管對入滲的影響就越大(相對于重力的影響而言)。土壤孔性受其質(zhì)地、土粒排列松緊及有機(jī)質(zhì)含量影響。
在本試驗(yàn)條件下,土壤不同利用方式下士壤孔性有明顯差別。草地的孔隙度最大,農(nóng)地和
灌木地次之,果園較小,林地最小。有效孔徑以灌木地最大,為農(nóng)地的5.7倍,果園的3.5倍;其次為林地和草地,為農(nóng)地的4倍多,果園的2.5倍多;果園較小,農(nóng)地最小。就宏觀毛管長而言,農(nóng)地>果園>草地、林地>灌木。以上結(jié)果表明,灌木地和草地的土壤水吸力最小,而農(nóng)地和果園的土壤水吸力較大。相對于灌木地和草地,農(nóng)地和果園的土壤水入滲受土壤毛管的影響更大 。
通常,在相同的土壤和供水情況下,最初入滲率主要由土壤濕潤程度決定,如果開始入深時(shí)土壤較為濕潤,在濕潤前鋒的吸力梯度小,最初入滲速率較低,隨后入滲速率降低也較緩慢。如開始入滲的土壤干燥,吸力梯度大,則最初入滲速率較高,以后隨時(shí)間延長入滲速率降低也快。草地的初始含水量較高,所以其最初入滲速率較低。此外,由于草地表面有一層較細(xì)較干的有機(jī)物,透水性較差,影響最初入滲,導(dǎo)致最初入滲速率偏低。隨著入滲的進(jìn)行,草地和林地最先接近穩(wěn)定入滲,至30min時(shí),各利用方式土壤基本達(dá)到穩(wěn)定入滲。穩(wěn)定入滲率大小順序?yàn)椋汗麍@>農(nóng)地>灌木>草地>林地。
土壤滲透性 是描述土壤入滲快慢的極為重要的土壤物理特征參數(shù)之一,土壤滲透性越好,地表徑流就會(huì)越少,土壤流失量就相應(yīng)減少。土壤滲透性的測定方法較多,如雙環(huán)法、環(huán)刀法、定水頭滲透儀法、變水頭滲透儀法、模擬降雨法、土柱法、鉆孔法、穩(wěn)定通量法及滲透桶法,但田間測定土壤滲透性一直是土壤水動(dòng)力學(xué)研究中的一大難題,雖然雙環(huán)法比較通用,但耗水耗時(shí)而且費(fèi)力,野外測定十分不便。應(yīng)用雙環(huán)法對黃土丘陵區(qū)土壤不同利用方式(果園、農(nóng)地、灌木、草地、林地)下的土壤滲透性進(jìn)行了對比研究,并對比分析了該方法的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)果表明:在該試驗(yàn)條件下,不同利用方式下土壤的孔性及滲透性有明顯差別。土壤有效孔徑以灌木地最大,為農(nóng)地的 5.7倍,果園的3.5倍;其次為林地和草地,為農(nóng)地的4倍多,果園的 2.5倍多。果園的最初入滲率最大,是林地的3倍>草地的5倍。
土壤的滲透性反映了土壤的松緊程度,土壤越緊密,其滲透性就越差,水分運(yùn)動(dòng)越慢,污染物的遷移能力也就越差,反之,土壤越松散,其滲透性就越好,水分運(yùn)動(dòng)較快,污染物的遷移能力也就越快。
土的滲透性是指水在土孔隙中滲透流動(dòng)的性能。土的滲透系數(shù)的測定方法很多,可歸納為直接法和間接法兩類:直接法包括常水頭法和變水頭法試驗(yàn),前者適用于滲透性較大的土,后者適用于滲透性較小的土;間接法包括根據(jù)固...
土滲透性(permeability of soils)水在土孔隙中滲透流動(dòng)的性能。表征土滲透性指標(biāo)為滲透系數(shù)。土中的水受水位差和應(yīng)力的影響而流動(dòng),砂土滲流基本服從達(dá)西定律。粘性土因?yàn)榻Y(jié)合水的黏滯阻力,...
穩(wěn)定入滲率大小順序?yàn)椋汗麍@>農(nóng)地>灌木>草地>林地。灌木地的導(dǎo)水率是農(nóng)地的 1.5倍,是林地的3倍多;草地和果園的土壤導(dǎo)水率是農(nóng)地的1.2倍,是林地的2.8倍。兩種方法測定的入滲率結(jié)果具有顯著的線性相關(guān)性。說明圓盤入滲儀法適合于黃土丘陵區(qū)各種利用類型土壤的入滲測定。
1)在本試驗(yàn)條件下,土壤不同利用方式下土壤孔性有明顯差別。土壤有效孔徑以灌木地最大,為農(nóng)地的5.7倍,果園的3.5倍;其次為林地和草地,為農(nóng)地的4倍多,果園的2.5倍多。相對于灌木地和草地,農(nóng)地和果園的土壤水入滲受土壤毛管的影響更大。
2)不同利用方式土壤的入滲特性有較大差異。果園的最初入滲率最大,是林地的3倍,草地的5倍。穩(wěn)定入滲率大小順序?yàn)椋汗麍@>農(nóng)地>灌木>草地>林地。在本試驗(yàn)條件下,灌木地的導(dǎo)水率是農(nóng)地的1.5倍,是林地的3倍多;草地和果園的土壤導(dǎo)水率是農(nóng)地的1.2倍,是林地的2.8倍。
3)兩種方法測定的入滲率結(jié)果具有顯著的線性相關(guān)性。說明圓盤入滲儀法適合于黃土丘陵區(qū)各種利用類型土壤的入滲測定。該法省力、省水、省時(shí)、準(zhǔn)確,對于測定表層0~30cm土壤的入滲特性有很大的優(yōu)越性 。2100433B
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以建筑廢棄物中的固結(jié)砂漿和加氣混凝土磚為研究對象。采用常水頭滲透實(shí)驗(yàn)方法,研究固結(jié)砂漿和加氣混凝土塊對城市綠地土壤滲透性改良效果。研究結(jié)果表明兩種建筑廢棄料可有效提高土壤滲透能力,固結(jié)砂漿滲透性改良效果優(yōu)于加氣混凝土磚塊。該研究為綠地土壤滲透性改善材料和建筑廢棄物的減量方式提供新的思路。
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城市化所伴隨的不透水路面的劇增導(dǎo)致城市暴雨徑流量的劇增、水補(bǔ)給量的劇減以及雨水面源污染的加劇,引發(fā)水澇、水源枯竭、水污染等一系列城市水危機(jī)問題。為了解決這些問題,基于國際先進(jìn)的低影響開發(fā)(low impact developtment,LID)策略,提出構(gòu)筑LID型城市道路綠化帶控制城市內(nèi)澇、地下水補(bǔ)給不足與雨水面源污染問題的新策略,并選取對磷素具有良好吸附性能的廈門本地天然紅壤土作為代表,開展LID型道路綠化帶土壤滲透性能的改良研究。結(jié)果表明:廈門本地天然土壤的紅壤土滲透系數(shù)僅為1.631×10-4cm/s,不適用于LID型城市道路綠化帶,但加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%~35%的砂子及5%的腐殖土可改良成LID型城市道路綠化帶中所需的人工改良土壤。此外,粒徑分析結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)均表明具有適宜滲透性能的改良土壤其主要成分砂粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%以上。
影響土的滲透性的因素有很多,如土的類別、密度、應(yīng)力狀態(tài)、水的流態(tài)及水力坡降等。
土壤的滲透性對污染物的遷移也起著很重要的影響。土壤的滲透性反映了土壤的松緊程度,土壤越緊密,其滲透性越差,水分運(yùn)動(dòng)越慢,污染物的遷移能力也就越差,反之,土壤越松散,其滲透性就越好,水分運(yùn)動(dòng)越快,污染物的遷移能力也就越快。所以說,土壤的滲透性也直接影響著污染物的遷移能力。
經(jīng)驗(yàn)入滲系數(shù)K是反映土壤入滲能力的一個(gè)重要指標(biāo),它表示土壤入滲開始后第一個(gè)單位時(shí)間(1min)內(nèi)單位面積上的平均入滲速率或第一個(gè)單位時(shí)段末單位面積上的累積入滲量,其數(shù)值的大小主要取決于入滲時(shí)土壤結(jié)構(gòu)和狀況。
經(jīng)驗(yàn)入滲指數(shù)a是反映土壤入滲能力衰減的重要指標(biāo),其值越大,入滲衰減得越快,其值越小,入滲衰減得越慢。其值大小主要取決于由于土體潤濕而引起的土壤結(jié)構(gòu)的改變。
6.2 施工技術(shù)措施
6.2.1 透水鋪裝的施工應(yīng)按照《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400、《透水磚路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T188、《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T135、《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40、《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ1等相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6.2.2 相關(guān)規(guī)程有《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268),廣東省各地如有相關(guān)做法也應(yīng)參照執(zhí)行。
1種植土以排水良好的沙性壤土為宜,保證土壤滲透能力符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。土壤滲透性較差時(shí),應(yīng)通過改良措施增大土壤滲透能力。
2下沉式綠地雨水集中入口前的截污設(shè)施、消能設(shè)施應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置,以凈化初期雨水、防止水流沖刷和侵蝕。
6.2.5 本條是生物滯留設(shè)施施工技術(shù)要求的規(guī)定。
1 生物滯留設(shè)施的匯水區(qū)主要是周邊的道路、廣場等硬化的下墊面。
2 用以防止溝槽內(nèi)水土流失進(jìn)入管渠系統(tǒng)造成堵塞及污染,及防止周邊土壤進(jìn)入溝槽內(nèi)對溝槽滲透性能、溝槽深度造成影響。
3 其作用是避免造成基層土壤滲透性能降低。
6.2.7 水平潛流人工濕地和表面流人工濕地均為無壓力流動(dòng),如高程和水力坡度不滿足設(shè)計(jì)要求,很有可能導(dǎo)致壅水、短流等現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致無法出水,因此對高程和水力坡度要求較高。采用穿孔管進(jìn)行集配水時(shí),多采用聚合材料。由于穿孔管對于孔徑和間距均有最小要求,因此打孔后聚合材料管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較未打孔時(shí)顯著降低,在施工中容易損壞。穿孔管一旦損壞,會(huì)導(dǎo)致集配水的不均勻,從而影響處理效果。
6.2.12 排水管渠系統(tǒng)施工應(yīng)按照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014、《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》GB 50788、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50268、《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50141等的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6.2.13 排澇除險(xiǎn)行洪通道、排澇泵站、削峰調(diào)蓄池、調(diào)蓄下沉廣場的施工應(yīng)按照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014、《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》GB 51174、《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治工程技術(shù)規(guī)范》GB 51222、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50268、《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50141等的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
本書系統(tǒng)地介紹了一些土壤物理性質(zhì)的測定方法,內(nèi)容包括土壤比重、容重和實(shí)容積,土壤顆粒,土壤孔隙度,土壤結(jié)構(gòu),土壤水分,土壤吸力,土壤水分蒸發(fā),土壤滲透性,土壤空氣組成及通氣性,土壤溫度,土壤物理機(jī)械性質(zhì)等的測定方法。書中所介紹的方法較簡便、準(zhǔn)確,適于推廣應(yīng)用。
本書可供土壤工作者、農(nóng)業(yè)工作者和農(nóng)林院校有關(guān)專業(yè)師生參考。