SATURO 读数与双环渗透仪读数相比如何?

How do SATURO readings compare to double-ring infiltrometer readings?

贡献者

SATURO 和双环入渗仪都是环形入渗仪,可将水从地表渗入土壤。总体而言,它们在许多土壤类型中的测量精度相当,而SATURO 在具有大孔隙结构的土壤中表现更好。这两种方法的主要区别在于如何在现场饱和导水率(Kfs)计算中处理三维流动。

SATURO 采用多池塘水头分析方法,可以更直接地估算阿尔法值,阿尔法值用于确定土壤如何横向拉水。 这种方法用水量较少,研究人员无需将沉重的水容器拖到现场即可完成研究。另一方面,双环渗透仪使用较大的外环作为三维流动的缓冲。这需要更多的水,而且文献表明这种方法效果不佳。使用双环渗透仪仍需要研究人员在公式中估算阿尔法,而估算通常是根据土壤类型通过查找表进行的,因此经常会出现误差。

两台渗透仪正面交锋

我们将内环直径为 6 英寸(15.24 厘米)的SATURO 与内环直径为 6 英寸(15.24 厘米)、外环直径为 12 英寸(30.48 厘米)的双环渗透仪进行了比较。测试在七个不同地点的 METER 足球场上进行。SATURO SATURO 和双环渗透仪的测量结果对比良好,但主要由大孔隙主导的水流除外(图 1)。SF3 和 SF4 地点的测量结果主要以大型孔隙为主。这种情况在整个油田南端的许多测量中都是一致的。

在安装双环渗透仪时,土壤结构显然受到了安装双环渗透仪所需力量的干扰。由于这种干扰,双环渗透仪的现场饱和导流系数(Kfs)比SATURO 的测量值低一到两个数量级(表 1)。

总体而言,这两种方法的测量结果比较接近,但在安装双环渗透仪所需的力量作用下会破坏大结构孔隙的情况除外。

地点 双环Kfs SATURO Kfs Kfs
SF 1 21.27 厘米/小时 18.1 厘米/小时 -3.19厘米/小时
SF 2 20.43 厘米/小时 11.4 厘米/小时 -9.05厘米/小时
SF 3 1.23 厘米/小时 62.6 厘米/小时 61.41 厘米/小时
SF 4 1.49 厘米/小时 44.3 厘米/小时 42.79 厘米/小时
SF 5 6.07 厘米/小时 7.6 厘米/小时 1.48 厘米/小时
SF 6 2.82 厘米/小时 1.3 厘米/小时 -1.50厘米/小时
SF 7 1.69 厘米/小时 3.4 厘米/小时 1.67 厘米/小时

表 1.双环入渗仪的野外饱和导流系数值与SATURO

scatter plot of hydraulic conductivity measurements collected by a SATURO and a double-ring infiltrometer
图 1. 1:1 的 Kfs 双环渗透仪和SATURO 双头渗透仪的测量结果

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