通过显色示踪方法测定不同研究尺度条件下的土壤水运动特征，进而建立小尺度测定土壤水动力参数和大尺度模拟等效水动力参数之间的联系。

设计安排了面积为 1.0 × 1.0m 、 1.5 × 1.5m 、 2.0 × 2.0m   3 个试验，挖土深 1 米。采用了 3 种不同的显色示踪方法： 碘－淀粉显色、染色剂显色、碳酸铵（ pH值）显色。

染色示踪剂是非均匀流动观测的直接手段 之一，然而由于染色剂分子颗粒直径较大，且具有一定的吸附性，相比水流运动，染色剂流动有一定的滞后性，且随着土壤粘性的增加，染色剂滞后性的影响越发趋于明显。而碳酸铵显色方法则由于土壤对 pH值有一定的调节能力，也有一定误差。采用物理性质较稳定，且不易被土壤吸附的碘作为示踪剂则能够一定程度上解决上述问题。

试验于 2008年 6月 4～ 18日在 衡水实验站进行 。试验前 1天在试区一侧开挖工作剖面并测量了初始土壤含水率，将碘化钾溶解于水中（ 20g/L）， 在 1.0 1.0m的矩形区域内，形成入渗（如图所示）。

入渗结束 12小时后，开始沿 x方向逐层开挖剖面，并向剖面喷洒淀粉溶液，水流经过的区域， 碘和淀粉反应显现出蓝紫色（碘在离子状态下不与淀粉反应，在淀粉溶液中加入了 25g/L硝酸铁，作为氧化剂将碘离子完全氧化为碘分子，并加速反应时间），照相记录剖面显色模式。试验在白天进行，照相时避免阳光直接照射剖面，并进行了散光处理，照相后在 0 ～ 90cm 深度分层取样，测定了显色区和未显色区土壤含水率，剖面之间距离为 10cm。

尽管淀粉溶液中添加了硝酸铁作为氧化剂，加速碘的氧化，但实际仍然需要 8小时以上才能够充分显色。不过达到了试验目的，较好的观测了土壤水流动模式。试验典型流动剖面（如图所示），灰色区域为显色区域。除显色示踪方法外又采用了方案二：测其电导率和土壤含水率。在剖面上绘制网格，其中网格长（宽）度为 10cm，水平方向每 5cm测一个电导率，每 10cm测一个含水率，垂直方向间隔为 10cm，深度为 90cm。 3个试验完成共测得 1万 4千多个数据。