一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，包括供水箱、骨架、環(huán)刀支架、排水箱，所述供水箱安裝在骨架上方，排水箱安裝在骨架下方，環(huán)刀支架安裝在骨架中，供水箱設(shè)有進(jìn)水管、出水管、進(jìn)氣管和出氣管，出水管位于供水箱的底面，環(huán)刀支架開(kāi)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有透水孔洞，凹槽上面放置帶有水頭筒的環(huán)刀土樣，凹槽下面設(shè)有圓錐形的集水罩，排水箱的頂面設(shè)有集水孔洞。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)易、可批量測(cè)定土壤滲透系數(shù)。
【專利說(shuō)明】一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及土壤滲透性測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，適用于土壤滲透系數(shù)的室內(nèi)測(cè)定。

【背景技術(shù)】
[0002]土壤滲透系數(shù)是重要的地下水水文參數(shù)之一，它決定了地面降水入滲補(bǔ)給地下水量以及地面徑流量的比例，也是水分循環(huán)和土壤侵蝕研究中的重要參數(shù)。目前研究土壤入滲的方法較多，可在室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可于野外進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，如雙環(huán)法、人工模擬降雨法、環(huán)刀法、土柱法等，其中環(huán)刀法采集的是原狀土樣，維持了土壤原始結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近真實(shí)值，野外工作量較小，對(duì)設(shè)備要求低，可根據(jù)相關(guān)測(cè)定方法自行搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并且環(huán)刀法可采集不同深度的土壤，滿足不同研究要求，因此環(huán)刀法得到了廣泛應(yīng)用。環(huán)刀法在具體應(yīng)用形式上也有所不同，在相關(guān)推薦標(biāo)準(zhǔn)中，環(huán)刀法測(cè)定土壤滲透系數(shù)是將一個(gè)空環(huán)刀接于實(shí)驗(yàn)環(huán)刀上，利用空環(huán)刀盛水，為實(shí)驗(yàn)環(huán)刀提供滲透定水頭，由于環(huán)刀為鋼材，不透明，無(wú)法測(cè)量水頭高度，從而使供給空環(huán)刀的水量不易掌控，供水多則溢出，供水少則會(huì)造成水勢(shì)下降，引起水頭的不穩(wěn)定，大大影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。更為重要的是:土壤滲透系數(shù)受到眾多因素影響，往往需要同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品的測(cè)定工作才能得到可靠的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的逐個(gè)分散搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)定的方法會(huì)使實(shí)驗(yàn)條件的一致性難以保證，從而極大影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且也大大影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型專利為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種操作簡(jiǎn)易、可進(jìn)行土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)一體化裝置。
[0004]本實(shí)用新型專利的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，包括供水箱、骨架、環(huán)刀支架、排水箱，所述供水箱安裝在骨架上方，排水箱安裝在骨架下方，環(huán)刀支架安裝在骨架中，供水箱設(shè)有進(jìn)水管、出水管、進(jìn)氣管和出氣管，出水管位于供水箱的底面，環(huán)刀支架開(kāi)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有透水孔洞，凹槽上面放置帶有水頭筒的環(huán)刀土樣，凹槽下面設(shè)有圓錐形的集水罩，排水箱的頂面設(shè)有集水孔洞。
[0005]所述出水管的個(gè)數(shù)為2?12個(gè)，出水管均勻分布在供水箱底面，出水管與凹槽、環(huán)刀土樣和集水罩的數(shù)量相同，并且，出水管與凹槽、環(huán)刀土樣和集水罩的中心軸線同線。
[0006]所述水頭筒為圓筒狀，水頭筒側(cè)壁設(shè)有溢流管。
[0007]所述骨架由多個(gè)豎直的有機(jī)玻璃板和一個(gè)玻璃圓筒組成，玻璃圓筒位于中心，有機(jī)玻璃板均勻粘合在玻璃圓筒的周邊。
[0008]所述進(jìn)水管位于供水箱側(cè)面上端，進(jìn)氣管和出氣管位于供水箱上面，其中進(jìn)氣管下端伸長(zhǎng)至供水箱底部，供水箱頂面還設(shè)有一個(gè)供水箱檢查口。
[0009]所述排水箱為圓柱狀，排水箱側(cè)面設(shè)有排水管和排水箱檢查口。
[0010]所述土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置的材料全部為透明有機(jī)玻璃。
[0011]本實(shí)用新型專利相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本裝置可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)土樣的滲透系數(shù)測(cè)定，操作簡(jiǎn)單方便，大大加快了實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。
[0013]2、供水箱的設(shè)計(jì)運(yùn)用了馬里奧特瓶的原理，使出水管出水穩(wěn)定，再經(jīng)過(guò)水頭筒的二級(jí)定水頭控制，實(shí)驗(yàn)定水頭控制非常穩(wěn)定。另一方面，也較傳統(tǒng)方法節(jié)約用水量。
[0014]3、多個(gè)土樣的滲透測(cè)量采用一套設(shè)備，有利于實(shí)驗(yàn)條件的一致性控制。
[0015]4、排水箱對(duì)多余水量的收集有利于保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的整齊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1、圖2是本實(shí)用新型專利“土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置”的不同方位立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示的土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，包括供水箱1、骨架、環(huán)刀支架
3、排水箱4，供水箱I安裝在骨架上方，排水箱4安裝在骨架下方，環(huán)刀支架3安裝在骨架中，供水箱I設(shè)有進(jìn)水管9、出水管10、進(jìn)氣管8和出氣管7，出水管10位于供水箱I的底面，環(huán)刀支架3開(kāi)有凹槽15，凹槽15內(nèi)設(shè)有透水孔洞12，凹槽15上面放置帶有水頭筒5的環(huán)刀土樣A，凹槽15下面設(shè)有圓錐形的集水罩13，排水箱4的頂面設(shè)有集水孔洞16，用于收集集水罩13滴出的水，保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的整潔。進(jìn)水管9與水龍頭相接。
[0019]出水管10的個(gè)數(shù)為6個(gè)，出水管10均勻分布在供水箱I底面，可同時(shí)為6個(gè)土樣供水，出水管10與凹槽15、環(huán)刀土樣A和集水罩13的數(shù)量相同，并且，出水管10與凹槽15、環(huán)刀土樣A和集水罩13的中心軸線同線。水頭筒5為圓筒狀，密實(shí)套于環(huán)刀土樣A上口，為環(huán)刀土樣A提供滲透水頭，水頭筒5側(cè)壁設(shè)有溢流管11，多余的水可通過(guò)溢流管11流出。骨架由6個(gè)豎直的相對(duì)較厚的有機(jī)玻璃板2a和一個(gè)玻璃圓筒2b組成，玻璃圓筒位于中心，有機(jī)玻璃板均勻粘合在玻璃圓筒的周邊。進(jìn)水管9位于供水箱I側(cè)面上端，進(jìn)氣管8和出氣管7位于供水箱I上面，其中進(jìn)氣管8下端伸長(zhǎng)至供水箱I底部，供水箱I出水時(shí)，進(jìn)氣管8保持供水箱I內(nèi)部壓力，穩(wěn)定出水量。供水箱I頂面還設(shè)有一個(gè)供水箱檢查口 6。排水箱4為圓柱狀，排水箱4側(cè)面設(shè)有排水管14和排水箱檢查口 17。排水管14可將收集的水外排。供水箱檢查口 6和排水箱檢查口 17為清理水箱時(shí)提供操作空間，一般情況下密閉。為了便于觀察，土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置的材料全部為透明有機(jī)玻璃。
[0020]本裝置的使用過(guò)程如下:
[0021](I)調(diào)節(jié)出水管10出水速度(出水管10可接硅膠管，用螺旋止水夾控制出水速度)，使出水速度大于滲透速度，水頭筒5內(nèi)水頭逐漸升高，至水頭筒5上端時(shí)，多余的水通過(guò)溢流管11滴出，這樣水頭筒5內(nèi)的水頭高度可始終保持一致，為環(huán)刀土樣A提供穩(wěn)定的滲透水勢(shì)。
[0022](2)水透過(guò)環(huán)刀土樣A，通過(guò)環(huán)刀支架3凹槽處的透水孔洞12，在集水罩13內(nèi)集中滴出。當(dāng)滲透未穩(wěn)定時(shí)，滴出的水可通過(guò)排水箱4上的集水孔洞16集中到排水箱4內(nèi)，再通過(guò)排水管14向外排出；當(dāng)滲透達(dá)到穩(wěn)定后，可用量筒B置于集水孔洞16上盛接滴出的水，通過(guò)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)的滲透量、水頭高度、環(huán)刀尺寸等相關(guān)參數(shù)來(lái)計(jì)算土壤滲透系數(shù)，計(jì)算式如下:
[0023]K = v/J,
[0024]式中:K為滲透系數(shù)，單位m/s ；
[0025]V = Q/S,
[0026]式中:V為土壤滲透速度，單位m/s ；
[0027]Q為穩(wěn)定滲透流量，單位m3/s ；
[0028]S為環(huán)刀截面積，單位m2 ；
[0029]J = h/L，水力梯度；
[0030]式中:h為環(huán)刀上水頭高度,單位m ；
[0031]L為環(huán)刀高度，單位m。
【權(quán)利要求】
1.一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:包括供水箱、骨架、環(huán)刀支架、排水箱，所述供水箱安裝在骨架上方，排水箱安裝在骨架下方，環(huán)刀支架安裝在骨架中，供水箱設(shè)有進(jìn)水管、出水管、進(jìn)氣管和出氣管，出水管位于供水箱的底面，環(huán)刀支架開(kāi)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有透水孔洞，凹槽上面放置帶有水頭筒的環(huán)刀土樣，凹槽下面設(shè)有圓錐形的集水罩，排水箱的頂面設(shè)有集水孔洞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:所述出水管的個(gè)數(shù)為2?12個(gè)，出水管均勻分布在供水箱底面，出水管與凹槽、環(huán)刀土樣和集水罩的數(shù)量相同，并且，出水管與凹槽、環(huán)刀土樣和集水罩的中心軸線同線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:所述水頭筒為圓筒狀，水頭筒側(cè)壁設(shè)有溢流管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:所述骨架由多個(gè)豎直的有機(jī)玻璃板和一個(gè)玻璃圓筒組成，玻璃圓筒位于中心，有機(jī)玻璃板均勻粘合在玻璃圓筒的周邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:所述進(jìn)水管位于供水箱側(cè)面上端，進(jìn)氣管和出氣管位于供水箱上面，其中進(jìn)氣管下端伸長(zhǎng)至供水箱底部，供水箱頂面還設(shè)有一個(gè)供水箱檢查口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤滲透系數(shù)批量測(cè)定一體化裝置，其特征在于:所述排水箱為圓柱狀，排水箱側(cè)面設(shè)有排水管和排水箱檢查口。
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK204008399SQ201420391686
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】劉千紅, 李茂 , 黃雪夏, 郭青, 羅定貴, 張鴻郭, 彭益軍, 張劍 申請(qǐng)人:廣州市地質(zhì)調(diào)查院