CN206756813U - 降雨入渗试验模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种降雨入渗试验模拟装置，包括顶部设有开口的土柱模拟装置及设置在所述土柱模拟装置顶部的降雨模拟装置；土柱模拟装置包括有机玻璃圆柱体，有机玻璃圆柱体内部设有土壤，所述机玻璃圆柱体底部设有砂砾石，所述砂砾石和所述土壤之间设有土工布；砂砾石通过连接管与地下水模拟装置连通；有机玻璃圆柱体的侧壁上插有至少三个土壤水分盐分监测系统，所述土壤水分盐分监测系统伸入所述机玻璃圆柱体中的土壤中；连接管与所述有机玻璃圆柱体和所述地下水模拟装置的连接处均设有防水密封部件。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种降雨入渗试验模拟装置。
背景技术
土壤水分受降雨入渗、灌溉、蒸发、地下水补给等共同作用，变化复杂。不同补给方式会影响土壤水分运移的方式，降雨入渗水分从表层向深层迁移，而地下水补给方式下水分由深层向表层迁移。
入渗是在降雨或灌溉条件下，水分通过土壤表面垂直或水平进入土壤的过程。地下水补给是地下水在土层下部沿土壤毛细管进入土壤的过程。这两种方式均是水分补给土壤的过程，因此土壤含水量均会呈现增大趋势。水分补给到土壤中后，受水势梯度作用会继续移动和重新分配，直至土壤剖面不存在水势梯度，因此在入渗结束一定时间或者地下水补给到一定程度时，土壤水分不再增加，趋于稳定，入渗和地下水补给方式水势梯度的差异导致不同深度土壤含水量的差异，且这种差异随着土层深度变化呈现规律性变化：入渗方式下随着土层深度的增加，土壤含水量减小，地下水补给方式则反之。
在土层浅薄、地下水位较浅、一次降雨补给地下水时，降雨入渗补给和地下水补给两种土壤水分补给方式同时存在，此时，土壤水盐运移特征还有待于进一步研究。
本实用新型旨在提供一种降雨入渗试验模拟装置，在实验室条件下，模拟降雨入渗和地下水同时补给土壤水分的过程，对土壤水盐运移的变化特征进行分析研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种降雨入渗试验模拟装置，该降雨入渗试验模拟装置可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本实用新型采取的技术方案是：提供一种降雨入渗试验模拟装置，该降雨入渗试验模拟装置包括顶部设有开口的土柱模拟装置及设置在所述土柱模拟装置顶部的降雨模拟装置；土柱模拟装置包括有机玻璃圆柱体，有机玻璃圆柱体内部设有土壤，所述有机玻璃圆柱体底部设有砂砾石，所述砂砾石和所述土壤之间设有土工布；砂砾石通过连接管与地下水模拟装置连通；有机玻璃圆柱体的侧壁上插有至少三个土壤水分盐分监测系统，所述土壤水分盐分监测系统伸入所述有机玻璃圆柱体中的土壤中；连接管与所述有机玻璃圆柱体和所述地下水模拟装置的连接处均设有防水密封部件。
该降雨入渗试验模拟装置具有的优点如下：
（1）该降雨入渗试验模拟装置可以在实验室条件下，模拟降雨入渗和地下水同时补给土壤水分的过程，对土壤水盐运移的变化特征进行分析研究。
（2）通过设置连接部、中空连接管、遇水膨胀止水条、遇水变色标签及外螺纹管可以对地下水模拟装置、有机玻璃圆柱体及连接管之间进行很好的密封，同时当出现漏水时遇水变色标签会发生变色以方便随时检查是否漏水。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的降雨入渗试验模拟装置的结构示意图。
图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的降雨入渗试验模拟装置的防水密封部件的结构示意图。
其中：1、降雨模拟装置；2、土柱模拟装置；2-1、土壤；2-2、有机玻璃圆柱体；2-3、土工布；2-4、砂砾石；3、地下水模拟装置；4、土壤水分盐分监测系统。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种降雨入渗试验模拟装置，如图1-2所示，包括顶部设有开口的土柱模拟装置2及设置在所述土柱模拟装置2顶部的降雨模拟装置1。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的土柱模拟装置2包括有机玻璃圆柱体2-2，所述有机玻璃圆柱体2-2内部设有土壤2-1，所述有机玻璃圆柱体2-2底部设有砂砾石2-4，所述砂砾石2-4和所述土壤2-1之间设有土工布2-3。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的砂砾石2-4通过连接管与地下水模拟装置3连通。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的有机玻璃圆柱体2-2的侧壁上插有至少三个土壤水分盐分监测系统4，所述土壤水分盐分监测系统4伸入所述有机玻璃圆柱体2-2中的土壤2-1中。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的连接管与所述有机玻璃圆柱体2-2和所述地下水模拟装置3的连接处均设有防水密封部件。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的降雨模拟装置1与水管连接。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的地下水模拟装置3为内部盛水的竖直管状结构。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的有机玻璃圆柱体2-2、所述地下水模拟装置3和所述连接管的接口处均设有螺纹，所述防水密封部件包括中空连接管6，所述中空连接管6两端均接有连接部5，所述连接部5上设有外螺纹管9和套设在所述外螺纹管9外部的遇水膨胀止水条7，所述遇水膨胀止水条7的外侧端面上设有遇水变色标签8。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置在室内试验条件下，模拟人工降雨入渗和地下水补给，利用在线水分监测系统，实时监测土壤水分的变化，研究降雨入渗和地下水补给方式下土壤水分的运移变化特点。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的降雨范围完全覆盖下方的土柱模拟装置，并可以通过设置在水管上的调节部件自由调节降雨强度。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的土柱模拟装置位于降雨模拟装置的正下方，土柱为透明的有机玻璃圆柱体，沿垂向等距离布设在线水分/盐分监测传感器。土柱底部填装砂砾石，模拟地下饱和含水层，上部为供试土壤，两部分之间用透水纱布隔开，以免上层土壤进入砂砾层。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的地下水模拟装置保持恒定的水头，自动补给地下水，使土柱下方形成地下饱和含水层。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的土壤水分盐分监测系统4沿竖直方向等距离布设在土柱装置的一侧，用于实时监测土壤水分、盐分的变化，与计算机相连，显示并记录试验设备的工作参数与土壤水分、盐分的变化数据。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置的降雨模拟装置1，降雨范围完全覆盖下方的土柱模拟装置2，可以自由调节降雨强度，雨强连续变化范围：20-150mm/h；土柱模拟装置2，位于降雨模拟装置1的正下方，土柱高为100 cm、内径30 cm透明的有机玻璃圆柱体2-2，沿垂向等距离布设8个在线水分/盐分监测传感器4。土柱底部10 cm深度内填装粒径为2～5 mm的砂砾石2-4，模拟地下饱和含水层，上部为供试土壤2-1，填装高度为85cm，两部分之间用透水纱布2-3隔开，以免上层土壤2-1进入砂砾层2-4；地下水模拟装置3，马氏瓶供水系统补给地下水，保持恒定的水头，模自动补给地下水，使土柱下方形成地下饱和含水层。
根据本申请的一个实施例，该降雨入渗试验模拟装置可以从野外取原状土人工填充土柱模拟装置，以野外原状土壤为研究对象，通过模拟人工降雨入渗和地下水补给，利用在线水分盐分监测系统，实时监测土壤水分、盐分的变化，研究降雨入渗和地下水补给方式下土壤水盐的运移变化特点
以上所述实施例仅表示本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。因此本实用新型的保护范围应该以所述权利要求为准。
Claims (4)
1.一种降雨入渗试验模拟装置，其特征在于：包括顶部设有开口的土柱模拟装置及设置在所述土柱模拟装置顶部的降雨模拟装置；
所述土柱模拟装置包括有机玻璃圆柱体，所述有机玻璃圆柱体内部设有土壤，所述有机玻璃圆柱体底部设有砂砾石，所述砂砾石和所述土壤之间设有土工布；
所述砂砾石通过连接管与地下水模拟装置连通；
所述有机玻璃圆柱体的侧壁上插有至少三个土壤水分盐分监测系统，所述土壤水分盐分监测系统伸入所述有机玻璃圆柱体中的土壤中；
所述连接管与所述有机玻璃圆柱体和所述地下水模拟装置的连接处均设有防水密封部件。
2.根据权利要求1所述的降雨入渗试验模拟装置，其特征在于：所述降雨模拟装置与水管连接。
3.根据权利要求1所述的降雨入渗试验模拟装置，其特征在于：所述地下水模拟装置为内部盛水的竖直管状结构。
4.根据权利要求1所述的降雨入渗试验模拟装置，其特征在于：所述有机玻璃圆柱体、所述地下水模拟装置和所述连接管的接口处均设有螺纹，所述防水密封部件包括中空连接管，所述中空连接管两端均接有连接部，所述连接部上设有外螺纹管和套设在所述外螺纹管外部的遇水膨胀止水条，所述遇水膨胀止水条的外侧端面上设有遇水变色标签。
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