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土壤水分特征曲线测定实验
实验原理
张力计插入土样后，张力计中的纯自由水经过陶土壁与土壤水建立了水力联 系。在非饱和土壤中，仪器中的自由水的势值总是高于土壤水的势值，因 此，仪器中的自由水就会透过陶土管进入土壤，但因陶土材料孔隙细小，孔 隙中形成的水膜不能使空气通过，而只能让水或溶质液通过（但如果压力过 高水膜破裂，空气就会透过，这时的压力称为透气值），因而在仪器内形成 一定的真空度，由仪器上的负压表读出。最后当仪器内外的势值趋于平衡 时，仪器中水的总水势 ①wd与土壤中土水势 ①ws应该相等，即：
①wd=①ws
土水势的完整表述为：
①二①m+①p+①s+①g+①T
因为陶土管为多孔透水材料，并非半透膜，故溶质也能通过，最后达到内外 溶液浓度相等，内外溶质势 ①s相等。仪器内外温度相等，温度势 ①T相 等。坐标0点选在陶土头中心，则陶土头中心的内外重力势 ①g相等。这样
仪器中和土壤中的总势平衡可表述为：
①md+①pd= ①ms^①ps
式中，①ps为土壤水的压力势， ①ms为土壤水的基质势， ①pd为仪器内自 由水的压力势，①md为仪器内自由水的基质势。
在非饱和土壤中，土壤水所受的压力为大气压（基准状态），故 ①ps应为
零，又仪器中自由水无基质势存在，故 ①md亦为零，所以：
① ms=① pd=A PD+z
式中，A PD为负压表显示的负压值（小于 0）, z为埋藏在土中的陶土管中 心与土面以上负压表之间的静水压力即水柱高，（向上为正，大于 0）。即
可得到土壤水的基质势。按定义土壤水吸力为基质势的负值，因而即可测得 吸力值。
S=-① ms=-A PD — z
如果负压表读数记为 P （大于0, 即卩P= — A PD），贝V S=F— z
另外，在计算土样中水分的变化时，还应考虑集气管中水分的变化量
1. 土样：粘土、砂壤土
2. 容重： 、
3. 方式：
脱湿：配置饱和土样，在室内自然蒸发，测定整个过程中土壤含水率与吸力 关系曲线。
单点：用 16 个土样，分别配置指定含水率，测定该含水率下的吸力值，连成特征曲线。
实验步骤与要求
1. 计算
（1） 给定初始值如下表格，计算装满试样罐需要的土样质量（ g）：
2） 配置土样到预期体积含水量
e v，计算所需水的质量:
项目
干容重
罐体积
初始质量含水率
表达式
YC
V
eg
单位
g/cm3
cm3
%
数值
”宀
待定
”宀
待定
”宀
待定
2. 土样的装填
先在试样罐底部铺上一层普通滤纸，然后将称好的土样分次分层地装入罐中，一般分为 6
层装填，每次装入 1/6 总质量的土样，铺平后用直径比试样罐稍小的击锤夯实土样，夯实 的遍数以能达到要求的密度为准（每次将装入的土夯实到 1/6 土柱高度）。应该注意周边 土壤的夯实 （ 常不能夯实，故除了击锤夯实外，还用棍棒进行捣实。每层土样之间要进行
“打毛”，保证层间结合良好。填装完毕后，刮平土壤表面，盖上罐盖，称重，准确求得 实际罐中土样的质量