7.3 土壤水分运动的扩散率、入渗量和入渗率计算实例
本算例采用西安理工大学（原陕西机械学院）学生王崇伟在1991年对西峰黄土所做的实验数据。已知土的干重度γd=1.35g/cm3，土柱直径为9.2cm，土柱段长度为80cm，实验时间为t=1502min，用γ射线法测量土壤的含水量θi。实测土壤含水量θi与入渗距离xi的关系见表7.1。
1.土壤水分运动扩散率D（θ）的计算
根据实测的土壤含水量θi和入渗距离xi列表计算，见表7.1。在计算时，表中第1列为实测入渗距离xi；第2列为实测含水量θi；第3列为Δxi，即表中第1列数据的第2行减去第1行，第3行减去第2行的结果，以此类推；第4列为Δθi，即表中第2列数据的第2行减去第1行，第3行减去第2行的结果，以此类推；第5列为-Δxi/Δθi；第6列为xi的平均值
，即表中第1列数据的第1行与第2行的算术平均值，第3行与第2行的算术平均值等，以此类推；第7列
Δθi；第8列为∑
Δθi；第9列为（Δxi/Δθi）/（2t），t为实验时间，即t=1502min；第10列为土壤水分运动的扩散率D（θi），即用表7.1中的第8列乘以第9列得到。
表7.1 土壤水分运动扩散率计算表
2.土壤累积入渗量F（t）和入渗率f（t）的计算
土壤累积入渗量用式（7.38）计算，式（7.38）可以表示为差分形式，即
由表7.1可以看出，表中的第8列最后一行即为该时刻土壤的累积入渗量F（t），由表中的数据可得F（t）=18.675cm。
水平入渗吸渗率S可由式（7.39）计算，即(https://www.daowen.com)
西峰黄土的土壤入渗率可用式（7.42）计算，即
实测西峰黄土水平入渗距离x和土壤含水量θ的关系如图7.1所示。
由图7.1可以看出，西峰黄土的土壤含水量θ随着入渗距离x的增加而迅速衰减，在土柱的进水端，土壤含水量为饱和土壤含水量或接近土壤饱和含水量，在土柱相对于进水断面的远端，土壤含水量等于土壤初始含水量。
将表7.1结果绘于图7.2得到西峰黄土的土壤水分运动扩散率D（θ）与土壤含水量θ的关系图，由图7.2可以看出，土壤水分运动扩散率D（θ）随着土壤含水量θ的增大而增大，当土壤含水量θ较小时，土壤水分运动扩散率D（θ）变化较小，但当土壤含水量增大到接近土壤的饱和含水量时，土壤水分运动的扩散率D（θ）急剧增大。
图7.1 西峰黄土土壤含水量θ与入渗距离x的关系
图7.2 西峰黄土土壤水分运动扩散率D（θ）与土壤含水量θ的关系