方法1方法1/4：理论上按体积计算孔隙度

1. 1从给定信息中提取有用值。当从理论上计算孔隙度时，你会得到一个例子，其中包含一些你需要的值。仔细阅读问题，寻找总体积（Vt{\displaystyle Vt}）、实体积（Vs{\displaystyle Vs}）和孔隙体积（Vp{\displaystyle Vp}）等值。始终密切关注这些值的单位。单独写出这些值会有所帮助。例如，如果您的问题提供了Vt{\displaystyle-Vt}和Vs{\displaystyle-Vs}，您可以这样写：Vt{\displaystyle-Vt}=5.00 cm^3Vs{\displaystyle-Vs}=3.00 cm^3

2. 2.建立适当的方程式。根据定义，孔隙度（Pt{\displaystyle Pt}）等于孔隙体积（Vp{\displaystyle Vp}）除以总体积（Vt{\displaystyle Vt}），或Pt{\displaystyle Pt}=Vp{\displaystyle Vp}/Vt{\displaystyle Vt}。请记住，这不是唯一可以找到孔隙度的方程式。如果给出的是体积密度和粒子密度的值，而不是体积的值，则应使用不同的方程式。

3. 3查找音量变量的值。记住Vt{\displaystyle Vt}是固体体积和孔隙体积之和，或者Vt{\displaystyle Vt}=Vs{\displaystyle Vs}+Vp{\displaystyle Vp}，这很有帮助。只要已知其他两个变量，就可以重新排列此关系，以允许您求解任何一个体积变量。例如，Vt{\displaystyle Vt}-Vp{\displaystyle Vp}=Vs{\displaystyle Vs}。使用前面步骤中列出的相同值，Vt{\displaystyle Vt}=5.00cm^3和Vs{\displaystyle Vs}=3.00cm^3，我们可以求解Vt{\displaystyle Vt}-Vs{\displaystyle Vs}=Vp{\displaystyle Vp}=5.00cm^3-3.00cm^3=2.00cm^3。

4. 4将已知体积变量填入孔隙度方程。一旦确定了Vp{\displaystyle Vp}和Vt{\displaystyle Vt}的值，就可以将它们插入孔隙度方程，Pt{\displaystyle Pt}=Vp{\displaystyle Vp}/Vt{\displaystyle Vt}。确保包含Vp{\displaystyle Vp}和Vt{\displaystyle Vt}的单位。此外，你应该确保单位匹配，如果不匹配，你需要做量纲分析，使他们匹配。匹配单位很重要，因为孔隙度是一个无单位值，通常以百分比表示。体积变量中的单位将通过除法相互抵消。

5. 5求解方程以获得孔隙度值。现在你的方程已经完全建立好了，并且有了合适的值，你可以通过做简单的算术来求解。对于这一部分，手边有一个计算器可能会有所帮助。由于孔隙度通常以百分比表示，一旦找到小数点，通常会将该值乘以100%。使用上述示例中的相同值，您的方程将类似于以下内容：Pt{\displaystyle Pt}=2.00 cm^3/5.00 cm^3=0.400。如果希望将该值表示为百分比，则将其乘以100%，得到Pt{\displaystyle Pt}=40%。

方法2方法2/4：通过密度理论计算孔隙度

1. 1假设样品的粒子密度（Pd{\displaystyle Pd}）为2.66 g/（cm^3）。样品的颗粒密度等于样品质量除以样品体积。处理土壤样品时，土壤的平均颗粒密度为2.66 g/（cm^3）。因此，除非另有规定，否则假定该值为任何土壤样本的颗粒密度。

2. 2利用体积和密度之间的关系推导出你的方程式。由于密度定义为每体积的质量，而孔隙度是孔隙体积与总体积的比较，因此也可以用密度来表示孔隙度。结果是方程Pt{\displaystyle Pt}=（1-Pb{\displaystyle Pb}/Pd{\displaystyle Pd}），其中Pt{\displaystyle Pt}是孔隙度，Pb{\displaystyle Pb}是体积密度，Pd{\displaystyle Pd}是样品的颗粒密度。

3. 3找到你的Pb{\displaystyle Pb}值。Pb{\displaystyle Pb}值将以一个简单的问题提供给您。如果未给出该值，则可能会给出其他值，例如样品的干质量和样品的体积。在这种情况下，您可以将样品的干质量除以样品体积，以获得体积密度，或Pb{\displaystyle Pb}。

4. 4通过插入适当的密度值来求解方程。现在已经获得了Pb{\displaystyle Pb}和Pd{\displaystyle Pd}的值，您可以求解Pt{\displaystyle Pt}。请注意，通过将Pb{\displaystyle Pb}除以Pd{\displaystyle Pd}得到的值应始终小于1，因此方程Pt{\displaystyle Pt}=（1-Pb{\displaystyle Pb}/Pd{\displaystyle Pd}）永远不会给出否定的答案。如果是这样，则很可能将Pd{\displaystyle Pd}除以Pb{\displaystyle Pb}，这是不正确的。这个方程式将给出孔隙度的十进制值。要将孔隙度表示为百分比，只需将该小数点乘以100%。例如，0.41 x 100%=41%。

方法3方法3/4：通过饱和度实验计算孔隙度

1. 1测量样品的体积。如果您的样品正好用已知体积填充容器，则可以直接测量体积。您也可以将样品转移到容器中，如预先测量的烧杯，以测量体积。如果无法直接测量体积，可以用数学方法计算体积。请注意，将样品从一个容器转移到另一个容器可能会破坏材料，从而影响孔隙率。

2. 2测量水的体积。准确测量出多少水并不重要。在这一步中，有两件事很重要，那就是测量出比你需要饱和样本的水更多的水，并准确地记下你一开始用了多少水。这是唯一能让你知道你用了多少的方法。

3. 3用水饱和样品。这是一个简单的步骤，但可能很棘手。您需要添加足够的水，以便填充样品中的所有孔隙，但不需要添加任何额外的水。虽然尽可能接近样品的饱和度是很重要的，但会有一定程度的误差。使水位尽可能接近固体样品液位的表面液位。

4. 4记录所用水量。要做到这一点，你需要从你开始用的水量中减去剩下的水量。这将给你留下倒出的水量。您使用的水的体积（大约）等于样品的孔隙体积。

5. 5建立孔隙度与体积的关系式。现在已经有了样本的体积（Vs{\displaystyle Vs}）和孔隙体积（Vp{\displaystyle Vp}），可以将它们相加得到总体积（Vt{\displaystyle Vt}）。现在可以使用公式Pt{\displaystyle Pt}=（Vp{\displaystyle Vp}/Vt{\displaystyle Vt}）x 100%来计算孔隙度（Pt{\displaystyle Pt}）。

6. 6计算样品的孔隙率。在方程式中输入适当的值。确保跟踪你的单位，并确保它们适当抵消，因为孔隙度是一个无单位值。对于这一步，计算器可能也很方便。

方法4方法4/4：通过取岩芯样本计算现场孔隙度

1. 1将要采样的区域饱和。一个好方法是将一个预先称重的钢环（例如直径为7厘米（2.8英寸）、高度为10厘米（3.9英寸）的钢环）放在你想要取样的地面上，并将其装满水。让水在环中静置一夜，或直到被地面吸收。这样可以更容易地采集样本。你可以在家装店和网上找到预先称重的钢环。

2. 2将钢圈打入地面。用一块木头和一把锤子把戒指敲入地面。环内的土壤称为岩芯或岩芯样品。环保护芯样在采集过程中不受干扰。

3. 3在钢环周围进行填隙。使用铁锹和其他挖掘工具仔细挖掘钢环周围。你不想干扰环内的土壤。切掉环底部的所有根部。

4. 4拆下环。清除环周围的土壤后，可以移除环并从孔中取样。将芯样放在环内，不要干扰。移动样品时，小心不要丢失任何样品。

5. 5记录样品的饱和质量。把戒指放在一个干净的大容器里。加水，直到环中的样品完全饱和且不能容纳更多的水。在钢环中称量样品。从该值中减去钢环的质量。这将给你留下样品的饱和质量。

6. 6记录样品的体积。样品的体积将与戒指的体积相同。因为你的环是一个圆柱体，为了计算体积，你将圆柱体的高度乘以半径的平方（半径是从圆心到边缘的距离），然后乘以圆周率（通常四舍五入到3.14）。如果不知道半径，可以在圆柱体顶部最宽的点测量半径，并将测量值除以二。

7. 7将土壤转移到烤箱安全容器中。确保预先称量容器，并记下容器的质量（mc{\displaystyle mc}）。如果您计划使用微波炉干燥样品，请确保您的容器没有金属，并且是微波安全的。

8. 8烘干样品。如果你使用的是微波炉，10分钟的高温应该足以使你的样品变干。这可确保样品中的所有孔隙都已清除水分。您也可以在105摄氏度或221华氏度的常规烘箱中干燥样品至少2小时。尽管它们仍然充满空气，但这不会影响样品的质量。

9. 9在盘子中称量干燥样品，以确定总质量（mt{\displaystyle mt}）。记住，该值不是样本的质量。它是样品的质量加上容器的质量。不要使用此值计算孔隙度。

10. 10从mt{\displaystyle mt}中减去mc{\displaystyle mc}得到样品的干质量（md{\displaystyle md}）。要计算样品的干重，只需从容器的最终质量加上样品中减去容器的初始质量即可。确保你得到的数字是有意义的。例如，质量不会为负值。如果你这样做了，这是不正确的，你应该解决你的数学问题。

11. 11计算饱和样品中的水质量。从饱和质量（ms{\displaystyle ms}）中减去干质量（md{\displaystyle md}）。差值为水的质量（mw{\displaystyle mw}）。同样，干质量应小于饱和质量。

12. 12将水的质量转换为样品的孔隙体积。根据定义，一克水等于一立方厘米水。这意味着水的质量（克）等于水的体积（立方厘米）。由于样品是饱和的，所有孔隙都充满了水，因此，孔隙体积等于饱和样品中的水体积。

13. 13将孔隙体积除以样品的总体积。这将产生一个小于1的十进制数。把这个数字乘以100%。结果是样品的孔隙率以百分比表示。

• 在现场采集多个样本。这将有助于减少测量误差。
• 如果要将样品从现场转移到另一个位置进行分析，请将其密封在塑料袋中。
• 还有一些软件程序（如RESRAD）可以帮助确定孔隙度，但它们超出了本文的范围。
• 体积密度和颗粒密度也可以通过实验来计算孔隙率。通过将干质量除以样品体积来计算体积密度。颗粒密度通常可以假定为2.66 g/（cm^3）。