CN207423761U - 用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于土壤水分入渗测量仪器领域，涉及一种模拟滴灌入渗的土柱实验装置。一种用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，主要包括支架、试验土柱装置和供水装置，所述试验土柱装置结构包含两个被卡箍固定的扣合在一起的半圆形土柱筒，所述两个土柱筒扣合在一起，其内部设有透水隔板；供水装置主要包括供水筒，所述供水筒上方设有注水口，下方一侧外壁设有弯折管，弯折管上设有水头控制阀，所述供水筒的出水口与所述柱筒上部的供水口通过软管相连通。本实用新型基于大直径土柱进行室内试验，自动供水装置密封性好，水头控制灵活，后期清洗方便，结构简单，操作方便，实用性强，试验效果好。

Description

用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置

技术领域

本实用新型属于土壤水分入渗测量仪器领域，涉及一种模拟滴灌入渗的土柱实验装置。

背景技术

目前，土柱实验被广泛应用于农、林、地质、水利、土木和环境等研究领域中。土柱实验可以和田间实验相互补充；通过土柱实验，能够系统的探讨分析水分、盐分等物质迁移的动态变化规律，可以较为精确地计算出系统中水分、盐分等物质的输入和输出及其对作物生长的影响。因此，采用土柱实验进行土壤水分运动规律研究较为理想的一种实验方法。

目前，滴灌土壤水分入渗实验装置一般采用的是土柱和供水装置两部分，试验土柱为有机玻璃圆筒，底端固定以法兰式透气底板，供水装置采用马利奥特瓶。

但是，采用这种装置进行试验时，存在以下问题：①土柱试验过程中分层取土样和试验完成后清理土柱较为困难；②供水装置的马利奥特瓶容量不足以满足入渗需求，中途加水会破坏试验的连续性；③供水装置的马利奥特瓶密封性不好，导致供水水头不稳定。

发明内容

为了解决实际过程中出现的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于大直径土柱进行室内试验，自动供水装置密封性好，水头控制灵活，后期清洗方便，结构简单，操作方便，实用性强，试验效果好的用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置。

为了达到上述目的,本实用新型公开了一种用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于主要包括支架、试验土柱装置和供水装置，支架设有底板、支撑板和支柱，在底板上设有试验土柱装置，所述试验土柱装置结构包含两个被卡箍固定的扣合在一起的半圆形土柱筒，所述两个土柱筒扣合在一起，其内部设有透水隔板，通过透水隔板分隔成上下两部分空间，透水隔板下方为渗漏水室，上方为土柱室；在所述土柱室上部设有供水口，土柱筒外壁间距设置有多个取样孔，取样孔上设有活动塞子，所述渗漏水室外壁开有排水口；

所述支撑板上设有供水装置，供水装置主要包括供水筒，所述供水筒上方设有注水口，下方一侧外壁设有弯折管，弯折管上设有水头控制阀，下方另一侧外壁设有出水口，出水口处设有出水阀，出水阀略低于水头控制阀，所述供水筒的出水口与所述柱筒上部的供水口通过软管相连通。

作为优选，所述两个半圆形土柱筒的连接结构为：所述两个土柱筒长度相同，扣合在一起，底端通过隔水底座与底板固定连接；

或者是：所述两个土柱筒相扣合在一起，其中一个土柱筒较长，另一个土柱筒较短，较长的土柱筒的下部向下延伸形成一圆筒，圆筒内的空间作为渗漏水室，透水底板设在所述圆筒内的空间上部，所述圆筒上沿，在与另一较短的土柱筒相接触的半圈位置上，设有卡槽，较短土柱筒通过卡槽与下方的圆筒上沿插接，所述圆筒下沿通过隔水底座与底板固定连接。

作为优选，所述支架为可升降式支架，方便调整高度。所述供水筒4外壁设有观测水位读数的刻度线。

本实用新型具体操作步骤如下：

（1）相供水筒4注水。关闭供水筒4的出水阀8和水头控制阀6，通过进水口3向供水筒内注水，水注满后用橡胶塞密闭。

（2）装填土样。在透水隔板16上垫上一层滤纸，防止装土过程中土样渗漏到渗漏水室20中，将土样按照容重分层装填进土柱筒13中，装土高度为75cm，低于供水口12，用橡胶软管将出水口7与土柱筒的供水口12相连。

（3）试验开始。记录供水筒初始水位读数，然后打开出水阀8，记录时间，水的渗漏量可通过的水位量尺刻度线读出，直到土柱底部开始渗水，达到渗水状态，渗漏水室的排水口17有水流处并达到稳定，即可测得土壤渗吸速度的变化规律。同时可通过透明土柱圆筒直观观测并记录下土壤湿润锋在土体内的推进过程，测得土壤浸润速度的变化规律。

本实用新型提供了一种模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，试验土柱筒采用两个相同半圆柱体通过卡箍固定连接成一个圆柱整体，柱体上设置有圆形小孔，作为取样孔，与橡胶塞子配合使用。供水装置采用改进后的马利奥特瓶，从而使试验更加方便，实用性强，试验效果好。试验完成后，将卡箍松开，两个半圆的土柱筒分开，清洗很方便。

本实用新型的有益效果是：通过改进后的自动供水装置密封性好，可以模拟恒定水头供水，水头控制灵活，且土柱拆卸、清洗方便,可以克服目前土柱难以采用原状样进行实验以及后期清洗工作复杂的缺陷。而且结构简单,易于移动,操作简便，有利于教学和科研土壤水分入渗实验应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1中土柱筒连接关系的结构示意图。

图3为本实用新型结构中土柱筒另一种连接关系的结构示意图。

图中所示：1为底板 ，2为立柱， 3为注水口，4为供水筒，5为弯折管，6为水头控制阀，7为出水口，8为出水阀，9为支架，10为支撑板，11为橡胶软管，12为供水口，13为土柱筒，14为卡箍，15为取样孔，16为透水隔板，17为排水口，18为隔水底座，19为土柱室，20为渗漏水室，21为较长土柱筒，22为较短土柱筒，23为圆筒。

具体实施方式

实施例1：

下面结合附图1-2，对本实用新型所提供的一种用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置结构进行说明：

该装置主要包括支架9、试验土柱装置和供水装置，支架9设有底板1、支撑板10和立柱2，在底板1上设有试验土柱装置，所述试验土柱装置结构包含两个被卡箍14固定的扣合在一起的半圆形土柱筒13，所述两个土柱筒13扣合在一起，其内部设有透水隔板16，通过透水隔板16分隔成上下两部分空间，透水隔板16下方为渗漏水室20，上方为土柱室19；在所述土柱室19上部设有供水口12，土柱筒13外壁间距设置有多个取样孔15，取样孔15上设有活动塞子，所述渗漏水室20外壁开有排水口17；

所述支撑板10上设有供水装置，供水装置主要包括供水筒4，所述供水筒4上方设有注水口3，下方一侧外壁设有弯折管5，弯折管5上设有水头控制阀6，下方另一侧外壁设有出水口7，出水口7处设有出水阀8，出水口7略低于弯折管5，所述供水筒的出水口7与所述柱筒上部的供水口12通过软管11相连通。

所述两个半圆形土柱筒13的连接结构为：所述两个土柱筒13长度相同，扣合在一起，底端通过隔水底座18与底板1固定连接。

按照以下参数进行设置：

所述土柱筒13高度为100cm，内圆直径为50cm，土柱筒13内部由下而上10cm处设置透水隔板16（板厚度1cm），装土层高度为75cm，渗漏水室20高度为10cm，供水口12设置在土柱筒13上沿以下10cm处，排水口17设置在土柱筒13下沿以上1cm处。所述弯折管5的拐点高于出水口7的高度2cm。

所述供水筒4的横截面面积为10000cm2,高度为50cm，供水筒4及土柱筒13均采用透明有机玻璃制作，所述供水筒4外壁设有观测水位读数的刻度线。

具体操作步骤如下：

（1）相供水筒4注水。关闭供水筒4的出水阀8和水头控制阀6，通过进水口3向供水筒内注水，水注满后用橡胶塞密闭。水头控制阀是安装在这个弯管的最上端，就像暖气管的排气阀一样，是个螺丝旋钮把他拧紧。

（2）装填土样。在透水隔板16上垫上一层滤纸，防止装土过程中土样渗漏到渗漏水室20中，将土样按照容重分层装填进土柱筒13中，装土高度为75cm，低于供水口12，用橡胶软管将出水口7与土柱筒的供水口12相连。

（3）试验开始。记录供水筒初始水位读数，然后打开出水阀8，记录时间，水的渗漏量可通过的水位量尺刻度线读出，直到土柱底部开始渗水，达到渗水状态，渗漏水室的排水口17有水流处并达到稳定，即可测得土壤渗吸速度的变化规律。同时可通过透明土柱圆筒直观观测并记录下土壤湿润锋在土体内的推进过程，测得土壤浸润速度的变化规律。

实施例2：

结合附图3，与实施例1相比，本实施例不同地方在于：所述两个半圆形土柱筒的连接结构为：所述两个土柱筒相扣合在一起，其中一个土柱筒较长，另一个土柱筒较短，较长的土柱筒的下部向下延伸形成一个圆筒，圆筒内的空间作为渗漏水室，透水底板设在所述圆筒内的空间上部，所述圆筒上沿，在与另一较短的土柱筒相接触的半圈位置上，设有卡槽，较短土柱筒通过卡槽与下方的圆筒上沿插接，所述圆筒下沿通过隔水底座与底板固定连接。

实施例3：

与实施例1或2相比，本实施例不同地方在于：所述支架2为可升降式支架。在土柱筒11上端左右两侧设置两个供水口10，在土柱筒11的外壁每隔10cm设置一个取样孔13。

Claims (5)

1.一种用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于主要包括支架、试验土柱装置和供水装置，支架设有底板、支撑板和支柱，在底板上设有试验土柱装置，所述试验土柱装置结构包含两个被卡箍固定的扣合在一起的半圆形土柱筒，所述两个土柱筒扣合在一起，其内部设有透水隔板，通过透水隔板分隔成上下两部分空间，透水隔板下方为渗漏水室，上方为土柱室；在所述土柱室上部设有供水口，土柱筒外壁间距设置有多个取样孔，取样孔上设有活动塞子，所述渗漏水室外壁开有排水口；

所述支撑板上设有供水装置，供水装置主要包括供水筒，所述供水筒上方设有注水口，下方一侧外壁设有弯折管，弯折管上设有水头控制阀，下方另一侧外壁设有出水口，出水口处设有出水阀，出水口略低于弯折管，所述供水筒的出水口与所述柱筒上部的供水口通过软管相连通。

2.如权利要求1所述的用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于：

所述两个半圆形土柱筒的连接结构为：所述两个土柱筒长度相同，扣合在一起，底端通过隔水底座与底板固定连接；

或者是：所述两个土柱筒相扣合在一起，其中一个土柱筒较长，另一个土柱筒较短，较长的土柱筒的下部向下延伸形成一个圆筒，圆筒内的空间作为渗漏水室，透水底板设在所述圆筒内的空间上部，所述圆筒上沿，在与另一较短的土柱筒相接触的半圈位置上，设有卡槽，较短土柱筒通过卡槽与下方的圆筒上沿插接，所述圆筒下沿通过隔水底座与底板固定连接。

3.如权利要求1或2所述的用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于所述支架为可升降式支架。

4.如权利要求1或2所述的用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于所述供水筒4外壁设有观测水位读数的刻度线。

5.如权利要求3所述的用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置，其特征在于所述供水筒4外壁设有观测水位读数的刻度线。