土力学:水在土壤中的流动
磁导率可以定义为多孔物质允许水通过介质的能力。了解渗透性意味着了解土壤的结构以及水如何通过不同的层。我们知道，土壤是分层结构，表层的水压在中间部分是不一样的。渗透性的测定使工程师和农学家能够研究土壤中的流体流动特性，从而有助于提高土壤的可加工性。由于水是工程和农业的基本成分，测定渗透性有助于保持最佳含水量，从而在最短的时间内达到最佳效果。
的抽水试验而且渗透测试可用于野外提供有关土壤渗透性的信息。泵送试验是确定土样渗透性的一种主动方法，而渗透试验是确定土样渗透性的一种被动方法。渗滤试验操作简单，成本低。
渗透率的测定
土壤或任何多孔材料都有气孔或空隙，允许空气和水通过。通过这些空隙，水流动并到达多孔材料的底部。如果土壤中的空隙较多，则水分容易通过，因此具有较高的渗透性。另一方面，一个紧密堆积的土体，其组成颗粒之间的空间会更小，这将不允许太多的水通过它，因此它的渗透性会更低。基于上述逻辑，砾石的渗透性比粘土高，因为砾石是一种粗糙的骨料，其组成材料是松散的。
为了确定流体通过多孔介质的流量，即多孔质量的渗透率，达西定律使用。达西定律源于流行的纳维-斯托克斯方程，该方程基本上利用牛顿第二定律来研究流体物质。达西定律包括使用流体的粘度、压降和排量。渗透率的计算公式如下:
问= -kA [(Pb-Pa) / (μ.L)
下面的图A将清楚地说明这个公式中使用的符号。(请按图片放大。)
Q表示流量，μ为粘度，k表示介质的渗透系数。公式中的负号表示水从高压区流向低压区。达西定律只适用于缓慢和粘性流动条件。达西定律最适用于含水层渗流和地下水渗流的确定雷诺氏数少于10个。
不同类型土壤的渗透系数见下图。
影响土壤渗透性的因素
研究土壤渗透性非常重要，原因如下:
- 地下渗流研究是所有土木工程工程的一个重要方面，因为一旦基础奠定，你不希望支撑地基的土体漏水。
- 它有助于确定地球静力应力和水压对土结构的影响。
- 它可以预先了解地基的沉降和土层在流体或水作用下的体积变化。
- 在建造建筑物之前，了解土壤的排水量总是有帮助的，而计算渗透性是了解排水量的最好方法。
影响土体渗透性的因素有很多。重要因素如下:
- 相互作用的流体(如果不是水的话)的化学成分及其温度。
- 所考虑的土体孔隙度，土壤压实也会影响土壤的渗透性。
- 渗透性由土壤颗粒大小、颗粒形状和土体成分的堆积程度决定。
渗透性与农业
在农业方面，渗透性有助于决定土壤吸收的水量——无论是雨水渗入地下还是流到最近的溪流。如果土壤不透水，让水停留在其表面，就会影响植物的生长。应采用水管理技术以避免农业土壤内涝。控制交通和免耕是减少地表积水的最佳方法。改善进水口和农田附近的蓄水技术也是减少内涝对作物影响的良好做法。覆盖作物帮助农民和农学家提高土壤的渗透性，降低土壤表面强度。
参考文献
土壤渗透性,ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6706e/x6706e09.htm
CE 240，土力学与基础，第5.2讲https://www.engr.uconn.edu/~lanbo/CE240LectW052summarysoilindex.pdf
覆盖作物降低土壤表层强度，可提高土壤渗透性;Ucanr.org
图片
图B中,磁导率图，ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6706e/GR000175.JPG
图A，达西定律，彼得·卡皮托拉，维基百科
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本系列共五篇文章，涵盖了土力学的基础知识，应引起岩土工程和土木工程领域以及农学家的兴趣。
