试验核心定义
入渗：水从地表渗入土壤/ 岩土介质的过程，是水文循环关键环节，核心指标包括入渗速率（单位时间入渗量）、累积入渗量、入渗系数等。
渗流：水在多孔介质（土壤、岩石、土工材料等）内部的流动过程，需考虑孔隙水压力、渗透系数、水力梯度等参数，遵循达西定律。
模拟试验：通过室内设备或现场装置，复刻实际水文地质条件，定量分析入渗/ 渗流规律，为工程设计、灾害防控提供数据支撑。
标准试验步骤
1. 室内土柱入渗试验（通用流程）
（1）试验准备
土样采集与处理：选取代表性土样，去除石块、根系，风干后过2mm 筛，测定初始含水率、干密度等基础物理性质。
土柱装填：将土样分层装入土柱（每层5-10cm），按设计干密度压实，确保层间衔接紧密，避免孔隙集中。
设备调试：安装土柱入渗仪，连接供水装置（恒压水箱）和数据采集系统，检查密封性（无漏水、漏气）。
饱和预处理（如需）：缓慢向土柱供水，使土壤达到饱和状态，稳定24 小时后开始试验。
（2）试验操作
设定供水条件：调节恒压水箱水位，控制供水强度（如模拟自然降雨强度：5-50mm/h）。
数据采集：记录初始产流时间，每1、2、5、10、15、30 分钟读取入渗量、土柱内含水率（或孔隙水压力）数据，直至入渗速率稳定（连续 3 次读数差值≤5%）。
试验结束：停止供水，拆卸设备，测定土柱剖面含水率分布，整理土样备用。
（3）数据处理
计算入渗速率：i = ΔV/(A×Δt)（ΔV 为时段入渗量，A 为土柱横截面积，Δt 为时段时长）。
绘制入渗速率- 时间曲线、累积入渗量 - 时间曲线。
拟合入渗模型（如霍顿模型、菲利普模型），获取模型参数。
2. 现场双环入渗试验（工程验收常用）
（1）试验准备
试验场地选择：选取平整、无植被覆盖的代表性区域，清除表层杂物，开挖直径60cm、深度 10cm 的外环沟槽，内环（直径 30cm）置于中心。
设备安装：将内环、外环嵌入沟槽，密封环壁与土壤间隙（用凡士林或细土），连接恒压供水装置。
预湿润：向内外环缓慢供水至水面高度5cm，保持 2 小时，使土壤表层湿润，避免初始入渗过快。
（2）试验操作
恒压供水：调节供水装置，使内外环水面高度保持一致（5cm），持续补充水量。
数据记录：每5 分钟记录一次补水量，当连续 4 次补水量差值≤10% 时，视为达到稳定入渗状态，继续观测 30 分钟。
平行试验：在同一区域设置3 组平行试验，取平均值作为最终结果。
（3）数据处理
计算稳定入渗速率：i = Q/(A×t)（Q 为稳定时段总补水量，A 为内环横截面积，t 为稳定时段时长）。
修正自然因素：如遇降雨、风力较大时，需扣除环境影响量。
3. 渗透仪法渗透系数测定（饱和土）
（1）试验准备
土样制备：按标准方法制备圆柱形土样（φ61.8mm×40mm），测定干密度、含水率。
设备安装：将土样装入渗透仪，放置透水石和滤纸，连接水头管和排水装置，确保密封良好。
饱和土样：打开进水阀，从下至上缓慢注水，排除土样内空气，饱和时间≥4 小时。
（2）试验操作
设定水头差：根据土样渗透性选择变水头或恒水头模式（低渗透性土用变水头，高渗透性土用恒水头）。
数据采集：变水头模式下，记录不同时刻水头高度和对应的时间；恒水头模式下，记录单位时间排水量。
平行验证：更换3 个土样重复试验，确保数据重复性（误差≤10%）。
（3）数据处理
变水头公式：k = (2.3aL)/(AΔt) × log₁₀(h₁/h₂)（a 为水头管横截面积，L 为土样长度，A 为土样横截面积，h₁、h₂为初始和终了水头）。
恒水头公式：k = (QL)/(AHΔt)（Q 为排水量，H 为水头差）。
温度修正：将测得的渗透系数修正至20℃标准温度（k₂₀ = k_t / [1 + 0.033 (t - 20)]，t 为试验温度）。
技术参数
核心试验
测定渗透系数、地下水流速，模拟地下水污染净化及溶质迁移规律，观察水的入渗补给过程
闭路式水循环系统，无需额外接供、排水管路且可移动；水泵功率 70W、口径 18mm、扬程 3.2m、流量 3500L/H、电压 220V
主体结构
通过模拟箱构建含水层、供水腔等结构模拟渗流环境
模拟箱为1800mm×350mm×800mm 的 14mm 厚有机玻璃箱，单侧设 7 排 Φ10mm、长 1m 的测压管；循环水箱尺寸 1600mm×400mm×350mm，采用 12mm 厚白色 PP 板；装置整体外形 2300mm×450mm×1600mm
辅助配置
借助配套装置保障水流稳定和参数精准测量
含 2 个稳压水箱，电动水位调节器行程 70cm；搭配 40 - 60 目石英砂、80mm 厚隔砂层；电控箱含正泰品牌漏电保护开关、电源电压表和按钮开关，框架带万向轮及禁锢。
依据标准
GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》
GB 50021-2001《岩土工程勘察规范》
SL 237-2019《土工试验规程》
SL 121-2021《土壤入渗量测定方法》
JTG E40-2007《公路土工试验规程》
GB/T 33445-2016《非饱和土水分特征曲线测定方法》