一种土壤水入渗实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种土壤水入渗实验装置，其包括供水系统1、土柱2以及渗水系统3；所述供水系统与土柱2入口相连接；所述土柱2插入所述渗水系统3内。本实用新型克服目前采用的入渗装置的缺点，采用在供水口位置加装简易的渗水系统，消减边壁效应的影响。
【专利说明】一种土壤水入渗实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种土壤水入渗实验装置，具体而言，本实用新型涉及一种可以消减边壁影响的土壤水入渗实验装置。
【背景技术】
[0002]土壤是人类从事生产生活过程中接触最为频繁、最为重要的一种介质。不但是农业生产的基础、生态建设的根本，更是人类生存的保障。对于土壤各种参数的研究是所有涉土研究领域必须开展的工作，而土壤质地的差异对于土壤参数的影响巨大。因此获取不同土壤的基本参数是所有研究工作的基础。
[0003]对于土壤入渗特性的研究是研究土壤水分灌溉效率、溶质迁移规律的最基础的前提，也是在室内开展土壤物理研究的最基础的一项工作，土壤最基本的入渗特性可以直接反应区域(流域或者城市)的防洪能力、蓄水能力等。
[0004]由于受到实验费用的限制，试验装置的选用非常重要，目前较为统一的认识就是选用截面积尽可能大的入渗试验装置(采用铝材、有机玻璃、玻璃等材质)，但是随着装置截面积的增加，费用及装土难度也不断增加，因此有必要选用可以消减边壁影响的土壤水分入渗装置。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于尽量克服目前采用的入渗装置的缺点，提出一种稳定的可以消减边壁影响的土壤水入渗实验装置，本实用新型主要采用在装填待测物质，主要为土壤的土柱上设置楔形环，用于隔断土柱边壁可能出现的水流通道，消减边壁效应的影响。
[0006]本实用新型的显著特点是不需要增加特别复杂高端的仪器设备，采用较为常用的实验材料，进行精心设计，在现有方法的基础上进行改造，获得消减边壁效应的土壤入渗过程曲线。
[0007]本实用新型的一种土壤水入渗实验装置，其特征在于:
[0008]其包括供水系统1、土柱2以及渗水系统3 ；
[0009]所述供水系统与土柱2入口相连接；
[0010]所述土柱2插入所述渗水系统3内，所述土柱2内装待测物质，即填充物；
[0011]所述渗水系统3包括外径由顶部至底部逐渐变小的楔形环5，其盖在所述土柱2的填充物顶部并且其下边缘与所述填充物接触，其最大外径与所述土柱2内径相同，其外壁与所述土柱2内壁所成角度为30-45度，所述楔形环5顶部上边缘与所述土柱2内壁通过防水玻璃胶粘接以防止水分从该土柱2边壁入渗。
[0012]所述楔形环5的高度，即其顶部上边缘到底部下边缘的距离为3cm ;所述楔形环5的厚度，即其内壁到外壁的距离为2cm。
[0013]所述供水系统1包括供水箱1-1、供水管道1-2，所述供水管道1-2插入所述供水箱1-1并连接水泵1-3。[0014]所述供水管道1-2的出口连接降雨器1-4，所述供水管道1-2上设置浮子流量计1-5和流量控制阀门1-6。
[0015]所述渗水系统3包括多孔透水板3-1、集水室3-2、出水口 3_3、支架3_4 ；
[0016]所述多孔透水板3-1位于所述土柱2底部，其面积略大于所述土柱2的截面积；
[0017]所述集水室3-2位于所述多孔透水板3-1底部，所述支架3-4位于所述集水室3_2底部；
[0018]所述出水口 3-3开在所述集水室3-2 —侧。
[0019]所述多孔透水板3-1与所述土柱2通过法兰3-5连接螺栓3_6固定，所述出水口3-3设置控水阀门3-7。
[0020]本实用新型克服目前采用的入渗装置的缺点，在装填待测物质的土柱的最上部加装了一个楔形环，其最大外径与土柱内径相同，该楔形环顶部外缘与土柱的内壁通过防水玻璃胶密封，确保在实验过程中水分不会通过边壁直接下渗到下层待测土壤中，水分会顺楔形环的内壁下渗，但是由于楔形环的下边缘与土壤接触，水分下渗的边壁通道被土壤隔断，所以消减了边壁效应的影响。通过长期试验，发现在积水入渗试验中，在表层2-3cm范围内，土壤的水分处于过饱和状态，因此设置3cm深度的楔形环不会影响供水面积的大小(尽管最顶部的供水面积减小了，但是下部的过饱和状态，即土壤表层下部，依然可以实现相同的供水效果)。
[0021]本实用新型结构简单，能够获得消减边壁效应的土壤入渗过程曲线。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的土壤水入渗实验装置的结构示意图。
[0023]附图标记说明:
[0024]1:供水系统、2:土柱、3:渗水系统、4:水泥地、5:楔形环、1_1:供水箱、1_2:供水管道、1-3:水泵、1-4:降雨器、1-5:浮子流量计、1-6:流量控制阀门、3-1:多孔透水板、3_2:集水室、3-3:出水口、3-4:支架、3-5:法兰、3-6:螺栓、3_7:控水阀门。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
[0026]本实用新型的一种土壤水入渗实验装置采用在供水口位置加装简易的渗水系统，消减边壁效应的影响。
[0027]本实用新型的使用过程如下:
[0028]1、在土柱2内填入实验用土壤；
[0029]2、将根据土柱2的内径尺寸制作的渗水系统3嵌入土壤中；
[0030]3、在渗水系统3的楔形环5顶部上边缘与所述土柱2之间涂敷防水玻璃胶粘接以防止水分从该土柱2边壁入渗；
[0031]4、根据实验要求通过供水系统1供水，也可以直接采用积水入渗的方式供水；
[0032]5、记录土柱2内的土壤水分入渗过程，获得土壤的入渗规律。
[0033]本实用新型的优选实施例如下:
[0034]实施例1[0035]如图1所示，一种土壤水入渗实验装置，其特征在于:
[0036]其包括供水系统1、土柱2以及渗水系统3 ；
[0037]所述供水系统与土柱2入口相连接；
[0038]所述土柱2插入所述渗水系统3内，所述土柱2内装待测物质，即填充物；
[0039]所述渗水系统3包括外径由顶部至底部逐渐变小的楔形环5，其盖在所述土柱2的填充物顶部并且其下边缘与所述填充物接触，其最大外径与所述土柱2内径相同，其外壁与所述土柱2内壁所成角度为30-45度，所述楔形环5顶部上边缘与所述土柱2内壁通过防水玻璃胶粘接以防止水分从该土柱2边壁入渗。
[0040]所述楔形环5的高度，即其顶部上边缘到底部下边缘的距离为3cm ;所述楔形环5的厚度，即其内壁到外壁的距离为2cm。
[0041]所述供水系统1包括供水箱1-1、供水管道1-2，所述供水管道1-2插入所述供水箱1-1并连接水泵1-3。
[0042]所述供水管道1-2的出口连接降雨器1-4，所述供水管道1-2上设置浮子流量计1-5和流量控制阀门1-6。
[0043]所述渗水系统3包括多孔透水板3-1、集水室3-2、出水口 3_3、支架3_4 ；
[0044]所述多孔透水板3-1位于所述土柱2底部，其面积略大于所述土柱2的截面积；
[0045]所述集水室3-2位于所述多孔透水板3-1底部，所述支架3-4位于所述集水室3_2底部；
[0046]所述出水口 3-3开在所述集水室3-2 —侧。
[0047]所述多孔透水板3-1与所述土柱2通过法兰3-5连接螺栓3_6固定，所述出水口3-3设置控水阀门3-7。
【权利要求】
1.一种土壤水入渗实验装置，其特征在于:其包括供水系统(1)、土柱(2)以及渗水系统(3)；所述供水系统与土柱(2)入口相连接；所述土柱(2)插入所述渗水系统(3)内，所述土柱(2)内装待测物质，即填充物；所述渗水系统(3)包括外径由顶部至底部逐渐变小的楔形环(5)，其盖在所述土柱(2)的填充物顶部并且其下边缘与所述填充物接触，其最大外径与所述土柱(2 )内径相同，其外壁与所述土柱(2)内壁所成角度为30-45度，所述楔形环(5)顶部上边缘与所述土柱(2)内壁通过防水玻璃胶粘接以防止水分从该土柱(2 )边壁入渗。
2.根据权利要求1所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述楔形环(5)的高度，即其顶部上边缘到底部下边缘的距离为3cm;所述楔形环(5)的厚度，即其内壁到外壁的距离为2cm。
3.根据权利要求1或2所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述供水系统(1)包括供水箱(1-1)、供水管道(1-2)，所述供水管道(1-2)插入所述供水箱(1-1)并连接水泵(1-3)。
4.根据权利要求3所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述供水管道(1 _2 )的出口连接降雨器(1-4 )，所述供水管道(1-2 )上设置浮子流量计(1-5)和流量控制阀门(1-6)。
5.根据权利要求1或2所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述渗水系统(3 )包括多孔透水板(3-1)、集水室(3-2 )、出水口( 3-3 )、支架(3-4 );所述多孔透水板(3-1)位于所述土柱(2)底部，其面积大于所述土柱(2)的截面积；所述集水室(3-2)位于所述多孔透水板(3-1)底部，所述支架(3-4)位于所述集水室(3-2)底部；所述出水口(3-3)开在所述集水室(3-2) —侧。
6.根据权利要求5所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述多孔透水板(3-1)与所述土柱(2 )通过法兰(3-5 )连接螺栓(3-6 )固定，所述出水口( 3-3 )设置控水阀门(3-7 )。
7.根据权利要求1所述的土壤水入渗实验装置，其特征在于:所述楔形环(5)的高度，即其顶部上边缘到底部下边缘的距离为3cm ;所述楔形环(5)的厚度，即其内壁到外壁的距离为2cm ；所述供水系统(1)包括供水箱(1-1)、供水管道(1-2)，所述供水管道(1-2)插入所述供水箱(1-1)并连接水泵(1-3);所述供水管道(1-2 )的出口连接降雨器(1-4 )，所述供水管道(1-2 )上设置浮子流量计(1-5)和流量控制阀门(1-6)；所述渗水系统(3 )包括多孔透水板(3-1)、集水室(3-2 )、出水口( 3-3 )、支架(3-4 );所述多孔透水板(3-1)位于所述土柱(2)底部，其面积略大于所述土柱(2)的截面积；所述集水室(3-2)位于所述多孔透水板(3-1)底部，所述支架(3-4)位于所述集水室(3-2)底部；所述出水口(3-3)开在所述集水室(3-2) —侧；所述多孔透水板(3-1)与所述土柱(2 )通过法兰(3-5 )连接螺栓(3-6 )固定，所述出水口 (3-3)设置控水阀门(3-7)。
【文档编号】G01N15/08GK203534939SQ201320646532
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】乔云峰, 杨丽虎, 宋献方, 占车生 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所