Инфильтрометр

Инфильтрометр с одним кольцом

Двойной кольцевой инфильтрометр

Инфильтрометр — это устройство , используемое для измерения скорости инфильтрации воды в почву или другую пористую среду. ^[1] Обычно используются инфильтрометры с одним и двумя кольцами, а также дисковые пермеаметры .

Одиночное кольцо

Инфильтрометр с одним кольцом предполагает вбивание кольца в почву и подачу воды в кольцо либо при постоянном, либо при падающем напоре. Постоянный напор относится к состоянию, при котором количество воды в кольце всегда поддерживается постоянным. Поскольку инфильтрационная способность — это максимальная скорость инфильтрации, и если скорость инфильтрации превышает инфильтрационную способность, следствием этого будет сток, поэтому поддержание постоянного напора означает, что скорость подаваемой воды соответствует инфильтрационной способности. Подача воды осуществляется с помощью бутылки Мариотта . Падающий напор относится к состоянию, когда вода подается в кольцо и вода со временем может упасть. Оператор фиксирует, сколько воды уходит в почву за определенный период времени. Скорость поступления воды в почву зависит от ее гидравлической проводимости .

Двойное кольцо

Для инфильтрометра с двойным кольцом требуется два кольца: внутреннее и внешнее. Целью является создание одномерного потока воды из внутреннего кольца, поскольку упрощается анализ данных. Если вода течет в одном измерении в установившемся состоянии и в подстилающем грунте присутствует единичный градиент, скорость инфильтрации примерно равна насыщенной гидравлической проводимости.

Внутреннее кольцо вбивается в землю, а вокруг него — второе кольцо большего размера, чтобы контролировать поток воды через первое кольцо. Вода подается либо с постоянным, либо с падающим напором, и оператор фиксирует, сколько воды просачивается из внутреннего кольца в почву за определенный период времени. Стандартный метод ASTM ^[2] определяет внутренние и внешние кольца диаметром 30 и 60 см соответственно.

Проблемы

Существует несколько проблем, связанных с использованием кольцевых инфильтрометров:

1. Удары инфильтрометра в землю деформируют почву, сжимая ее или вызывая трещины, которые могут повлиять на измеренную инфильтрационную способность.
2. Кольцевые инфильтрометры не могут достоверно характеризовать инфильтрацию при поливе по бороздам, дождевальном орошении или осадках. ^[1]
3. При использовании инфильтрометров с одним кольцом вода распространяется как по горизонтали, так и по вертикали, что затрудняет анализ. ^[3]

Рекомендации

1. Бауэр, Герман (1986), «Скорость поглощения: цилиндрический инфильтрометр», в Клют, Арнольд (редактор), « Методы анализа почвы» (2-е изд.), Мэдисон, Висконсин: Американское общество почвоведения, стр. 825– 843
2. ASTM (2003). «D3385-03 Стандартный метод определения скорости инфильтрации почвы в полевых условиях с использованием инфильтрометра с двойным кольцом». Ежегодный сборник стандартов ASTM 04.08 . Материалы для испытаний Американского общества.
3. Грегори, Джастин Х.; Дьюкс, Майкл Д.; Миллер, Грейди Л.; Джонс, Пирс Х. (1 мая 2005 г.). «Анализ методов двухкольцевой инфильтрации и разработка простой автоматической системы подачи воды». Прикладная наука о газонах . 2 (1): 1–7. doi : 10.1094/ats-2005-0531-01-мг.