一、定水头法：稳态流动的达西定律直接验证

　　该方法直接应用达西定律，通过维持恒定的水位差（水头）来驱动水在饱和土样中形成稳态渗流。

　　技术奥秘在于对“恒定”与“稳态”的精密控制：

　　恒压供水系统：仪器通过马氏瓶或精密液位控制器，在试样顶部与底部出水口之间维持绝对恒定的水头差。这确保了驱动力持续稳定。

　　稳态流量捕获：当渗流达到稳定状态后（单位时间渗出水量不变），用精密量筒和计时器精确测量某一时段内的渗出水量，计算出稳定流量（Q）。

　　参数计算：已知水头差（ΔH）、试样长度（L）与横截面积（A），根据达西公式K=QL/(AΔH)直接计算出渗透系数（K）。此法适用于渗透性较强的砂土等，技术关键在于长时间保持水头稳定与准确判断渗流稳态。

　　二、变水头法：瞬态流过程的精妙解析

　　对于黏土等低渗透性土样，定水头法难以在合理时间内获得可测流量。变水头法则利用水头随时间下降的瞬态过程进行测量。

　　技术奥秘在于对“衰减”过程的精准记录：

　　系统设计：将一根截面积已知的细长直立管（变水头管）与饱和土样顶端连接。测试开始时，管内设定初始高水头。

　　衰减过程监测：水在压力差作用下渗过土样，导致直立管内水头随时间连续下降。仪器通过高精度传感器自动记录水头高度与时间的实时变化关系。

　　动态计算：根据记录的水头-时间数据，利用公式K=(aL/(At))*ln(h₁/h₂)计算出渗透系数。其中，a和A分别为变水头管和土样的截面积，t为水头从h₁降至h₂所经时间，ln为自然对数。此法将微小的累计渗流量转化为易于观测的水头变化，极大地提升了对低渗介质测量的精度与可行性。

　　三、技术比较与应用展望

　　定水头法原理直观、操作相对简单，适用于中高渗透性土壤；变水头法则凭借其高灵敏度，成为测量黏性土渗透率的方法。现代智能仪器常集成双系统，并配备自动数据采集、温控与反压装置，以模拟真实地层条件。两种方法共同构成了土壤水力特性精准表征的技术基石，为农业、环境工程及岩土工程的研究与实践提供关键数据支撑。