专利名称：一种测量泥炭土壤渗透系数的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种测量泥炭土壤的垂直和水平渗透系 数的装置。
背景技术：
在农作物灌溉管理、水土保持研究、水资源规划与管理等学科领域，测量土壤的渗 透性能都是很重要的环节。当地面形成一定水层后就产生土壤入渗的渗透压，产生土壤入 渗现象。渗透系数作为土壤渗透性能的一项重要参考指标，体现了水平渗透性能和垂直渗 透性能，需要通过某试验装置来测定土壤的渗透性。泥炭土含水量高，渗透过程与一般沙土 有区别，为了研究水分在泥炭湿地的运动过程，湿地泥炭土的渗透性能是很重要的参数。但 是目前没有一套专门的设施来解决湿地泥炭土壤的渗透性能测定的问题。目前，土壤渗透性测定常用的方法有室外法(渗透筒法)和室内法(环刀法)。室 外测试中经常用到的装置是双环渗漏装置，它成本低，简单且易操作，但是由于不能很好的 控制双环内水分渗透所到达的位置，因而不能确定因侧向渗透带来的影响，对垂直渗透的 测量则存在测量精度不够的问题。而且，当前还没有一种操作简易的装置来测定水平渗透 系数。现需要一种能够同时测定泥炭土壤的垂直和水平渗透系数的装置。
实用新型内容针对以上缺陷，本实用新型提供一种测定泥炭土壤的垂直和水平渗透系数的装 置，其技术方案如下。本实用新型的测量泥炭土壤渗透系数的装置包括外渗透筒和置于所述外渗透筒 内的内渗透筒，所述外渗透筒和内渗透筒以同轴线的相对位置置入土壤且其置入土壤的深 度相同，在所述外渗透筒和内渗透筒上设置有外罩，在所述外罩上安装有马氏瓶，所述马氏 瓶通过管道与所述内渗透筒连接，所述装置还包括时域反射仪，其探头与所述外渗透筒的 外侧接触且其插入土壤的深度与所述外渗透筒相同。优选地，在所述内渗透筒和外渗透筒之间还以同轴线的相对位置设置有中间渗透 筒，在其置入土壤的部分均勻分布有孔。优选地，所述孔为直径为2cm的圆孔。优选地，所述中间渗透筒与所述内渗透筒和外渗透筒的高度及置入土壤的深度相 同。优选地，所述外渗透筒和内渗透筒的底面积分别为IOOOcm2和500cm2，高度均为 70cm，置入土壤的深度均为50cm。优选地，所述外渗透筒、中间渗透筒、内渗透筒以及外罩均为铁筒。本实用新型的有益效果如下。(1)能够用同一装置在野外现场测定泥炭土壤的水平和垂直渗透系数。本装置结构简单、实用、高效。(2)具有良好的保持土壤原状特性并具环保性能。铁制渗透筒和时域反射仪在操 作过程中不需取土，不破坏土壤原状结构，避免了因植被和土壤的破坏而对生态环境造成 的不良影响。(3)马氏瓶测量渗透耗水，精准易控，减少了测量过程中操作间断和加水带来的不 确定性因素的干扰，提高了测量的准确性。(4)水分是决定土壤的介电常数的主要因素。时域反射仪(TDR (TimeDomain Reflectometry))通过测量土壤的介电常数来测定土壤水分变化。时域反射仪直接稳定地 测量各种土壤的真实水分含量，利用其可以测量土壤中水分渗透所达到的状态，减少测量误差。
附图1为测量垂直渗透系数的测定装置结构示意图。附图2为测量水平渗透系数的测定装置结构示意图。附图3为中间渗透筒侧面展开图。其中，1、内渗透筒；2、外渗透筒；3、马氏瓶；4、中间渗透筒。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式具体说明。图1表示的测量垂直渗透系数的渗透装置结构示意图。该装置有内渗透筒、外渗 透筒两个铁质圆柱形筒构成，底面积分别为IOOOcm2和500cm2，高均为70cm。以同轴的相对 位置安置于需监测的土地上，插入土壤深度均为50cm。为了尽量消除外部影响，在顶部配置 一个铁质外罩，该外罩避免开放条件下水分蒸发和降雨等外来水分对渗透筒内水量的影响 和干扰，避免水分散失，同时支撑安装在其上的马氏瓶。马氏瓶在瓶身上有自底端开始计数 的容量刻度，用橡胶塞封口，通过橡皮管向内筒注水。时域反射仪的探头紧邻外渗透筒的外 侧，插入到外渗透筒底端相同深度处，测量土壤水分变化。图2表示测量水平渗透系数的渗透装置结构示意图。测量水平渗透系数的渗透装 置的装配方式与上述测量垂直渗透系数装置相同，区别是在内、外渗透桶之间设置了一个 带有均勻分布的圆孔的中间渗透筒，以实现试验区内水分水平渗透。图3表示中间渗透筒的展开图。
权利要求1.一种测量泥炭土壤渗透系数的装置，其特征在于，该装置包括外渗透筒和置于所述 外渗透筒内的内渗透筒，所述外渗透筒和内渗透筒以同轴线的相对位置置入土壤且其置入 土壤的深度相同，在所述外渗透筒和内渗透筒上设置有外罩，在所述外罩上安装有马氏瓶， 所述马氏瓶通过管道与所述内渗透筒连接，所述装置还包括时域反射仪，其探头与所述外 渗透筒的外侧接触且其插入土壤的深度与所述外渗透筒相同。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述内渗透筒和外渗透筒之间还以同 轴线的相对位置设置有中间渗透筒，在其置入土壤的部分均勻分布有孔。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述孔为直径为2cm的圆孔。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间渗透筒与所述内渗透筒和外渗 透筒的高度及置入土壤的深度相同。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述外渗透筒和内渗透筒的底面积分别 为IOOOcm2和500cm2，高度均为70cm，置入土壤的深度均为50cm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述外渗透筒、中间渗透筒、内 渗透筒以及外罩均为铁筒。
专利摘要本实用新型涉及一种测量泥炭土壤渗透系数的装置，该装置包括外渗透筒和置于所述外渗透筒内的内渗透筒，所述外渗透筒和内渗透筒以同轴线的相对位置置入土壤且其置入土壤的深度相同，在所述外渗透筒和内渗透筒上设置有外罩，在所述外罩上安装有马氏瓶，所述马氏瓶通过管道与所述内渗透筒连接，所述装置还包括时域反射仪，其探头与所述外渗透筒的外侧接触且其插入土壤的深度与所述外渗透筒相同。通过使用本实用新型的装置能够用同时在野外现场测定泥炭土壤的水平和垂直渗透系数。
文档编号G01N15/08GK201852769SQ20102061958
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者杨志峰, 王烜, 王育礼, 郭学军 申请人:北京师范大学