Инфильтрометры: измерение скорости проникновения воды в почву. Одно- и двухкольцевые инфильтрометры, дисковые проницаемость. Постоянный напор – ключ к точности!
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Инфильтрометр – это прибор, используемый для измерения скорости инфильтрации воды в почву или другие пористые материалы. Наиболее распространенными инфильтрометрами являются однокольцевые и двукольцевые инфильтрометры, а также дисковые проницаемые устройства.
An infiltrometer is a device used to measure the rate of water infiltration into soil or other porous media. Commonly used infiltrometers are single ring and double ring infiltrometers, and also disc permeameters.
Одно кольцо
Однокольцевой инфильтрометр предполагает внедрение кольца в почву и подачу воды в кольцо при постоянном или понижающемся напоре. Постоянный напор – это условие, при котором уровень воды в кольце поддерживается неизменным. Поскольку инфильтрационная способность является максимальной скоростью инфильтрации, и если скорость инфильтрации превышает инфильтрационную способность, то возникает поверхностный сток, следовательно, поддержание постоянного напора означает, что скорость подачи воды соответствует инфильтрационной способности. Подача воды осуществляется с помощью бутылки Мариотта. Понижающийся напор – это условие, при котором вода подается в кольцо, и уровень воды в нем снижается со временем. Оператор фиксирует количество воды, проникшей в почву за определенный промежуток времени. Скорость проникновения воды в почву связана с гидравлической проводимостью почвы.
A single ring infiltrometer involves driving a ring into the soil and supplying water in the ring either at constant head or falling head condition. Constant head refers to condition where the amount of water in the ring is always held constant. Because infiltration capacity is the maximum infiltration rate, and if infiltration rate exceeds the infiltration capacity, runoff will be the consequence, therefore maintaining constant head means the rate of water supplied corresponds to the infiltration capacity. The supplying of water is done with a Mariotte's bottle. Falling head refers to condition where water is supplied in the ring, and the water is allowed to drop with time. The operator records how much water goes into the soil for a given time period. The rate of which water goes into the soil is related to the soil's hydraulic conductivity.
Двойной кольцо
Для двойного кольцевого инфильтрометра требуется два кольца: внутреннее и внешнее. Цель состоит в том, чтобы создать одномерный поток воды из внутреннего кольца, так как это упрощает анализ данных. Если вода течет в одном измерении при установившемся режиме, и в нижележащем грунте присутствует единичный гидравлический градиент, то скорость инфильтрации приблизительно равна насыщенной гидравлической проницаемости. Внутреннее кольцо погружают в грунт, а вокруг него устанавливают второе, большего размера, для контроля потока воды через первое кольцо. Вода подается при постоянном или понижающемся напоре, и оператор фиксирует количество воды, проникающей из внутреннего кольца в грунт за определенный промежуток времени. Стандартный метод ASTM определяет диаметры внутреннего и внешнего колец равными 30 и 60 см соответственно.
A double ring infiltrometer requires two rings: an inner and outer ring. The purpose is to create a one dimensional flow of water from the inner ring, as the analysis of data is simplified. If water is flowing in one dimension at steady state condition, and a unit gradient is present in the underlying soil, the infiltration rate is approximately equal to the saturated hydraulic conductivity. An inner ring is driven into the ground, and a second bigger ring around that to help control the flow of water through the first ring. Water is supplied either with a constant or falling head condition, and the operator records how much water infiltrates from the inner ring into the soil over a given time period. The ASTM standard method specifies inner and outer rings of 30 and 60 cm diameters, respectively.