CN209945939U - 一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统 - Google Patents
一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，包括若干个内部填充有原状土柱的土柱管，每个土柱管上方设置有用于模拟降雨的降雨喷头组，所述土柱管侧部设有储水箱，所述储水箱与降雨喷头组之间连接有供水管，所述储水箱上设有用于将储水箱内的水打向降雨喷头组的抽水泵，所述降雨喷头组包括由左至右依次设置的大喷头、中喷头以及小喷头，大喷头、中喷头以及小喷头分别经管路与储水箱连接。本实用新型结构紧凑，设计合理，能综合模拟不同雨强、不同降雨历时条件下原状土柱湿润锋对不同雨强、历时的响应规律，操作方便，对原状土干扰小，便于研究，具有实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统。
背景技术
现有非饱和土雨水入渗模拟试验装置，影响试验的精确度主要包括原状土的获取（尽可能少扰动）和降雨条件的模拟（改变雨强的大小）。现有非饱和土雨水入渗模拟试验装置基本上只做好包括一或两项上述内容，有的试验模型过于复杂，不易操作，取样效果不好；有的模型取样好但不能模拟实际降雨条件，与实际偏差较大。现有非饱和土雨水入渗模拟试验装置试验测试的内容没有体现土柱入渗湿润锋运移的研究。为此，需要一种更方便、更符合实际的测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统。
实用新型内容
本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，能综合模拟不同雨强、不同降雨历时条件下原状土柱湿润锋对不同雨强、历时的响应规律，方便研究。
本实用新型的具体实施方案是：提供一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，包括若干个内部填充有原状土柱的土柱管，每个土柱管上方设置有用于模拟降雨的降雨喷头组，所述土柱管侧部设有储水箱，所述储水箱与降雨喷头组之间连接有供水管，所述储水箱上设有用于将储水箱内的水打向降雨喷头组的抽水泵，所述降雨喷头组包括由左至右依次设置的大喷头、中喷头以及小喷头，大喷头、中喷头以及小喷头分别经管路与储水箱连接。
进一步的，所述管路包括位于上方的上管路、位于上管路下方的中管路以及位于中管路下方的下管路，大喷头与上管路连接，中喷头与中管路连接，小喷头与下管路连接，上管路、中管路以及下管路分别与供水管连接，上管路、中管路以及下管路上分别设有开关。
进一步的，每个土柱管侧部由上至下均匀具有若干个开孔，每个开孔内固定有用于测试含水率并记录的水分传感器。
进一步的，所述储水箱上设有雨量控制计，每个土柱管侧部设有雨量筒。
进一步的，每个土柱管顶端设有用于测试入渗率的塑料环，塑料环上标明有刻度。
进一步的，所述供水管上设有压力表。
进一步的，所述土柱管为透明有机玻璃。
进一步的，所述供水管路对侧部设置有用于固定上管路、中管路以及下管路的支撑架。
进一步的，所述土柱管顶端与底端具有开口。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本装置设计合理，结构结构紧凑，综合模拟不同雨强、降雨历时条件下原状土柱的湿润锋运移情况，实现不同原状土、不同降雨条件下土体含水率对不同雨强、历时响应规律、湿润锋对不同雨强、历时响应规律、入渗率对不同雨强、历时响应规律的研究，操作方便，通过圆柱形土柱管配以锄头、铁锹、锉刀、削土刀、木板、大锤等工具，以及管内壁润滑凡士林进行现场取原状土样，土体扰动小，同时还能通过人工模拟降雨对湿润锋测试研究，功能多样，具有实用性。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构示意图；
图2为本实用新型实施例土桩管示意图。
图中：1-降雨喷头组，11-大喷头，12-中喷头，13-小喷头，2-土柱管，3-储水箱，31-雨量控制计，32-雨量筒，4-供水管，41-上管路，42-中管路，43-下管路，5-抽水泵，6-开关，7-水分传感器，8-塑料环，9-压力表，10-支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例：如图1~2所示，本实施例中，提供一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，包括若干个内部填充有原状土柱的土柱管2，每个土柱管2上方设置有用于模拟降雨的降雨喷头组1，所述土柱管2侧部设有储水箱3，所述储水箱3与降雨喷头组之间连接有供水管4，所述储水箱3上设有用于将储水箱内的水打向降雨喷头组的抽水泵5，所述降雨喷头组1包括由左至右依次设置的大喷头11、中喷头12以及小喷头13，大喷头、中喷头以及小喷头分别经管路与储水箱3连接。
大喷头的喷口大于中喷头，中喷头的喷口大于小喷头，使用时，选择不同的喷头，可以喷出不同的水量，简单方便。
本实施例中，所述管路包括位于上方的上管路41、位于上管路下方的中管路42以及位于中管路下方的下管路43，大喷头与上管路连接，中喷头与中管路连接，小喷头与下管路连接，上管路、中管路以及下管路分别与供水管连接，上管路、中管路以及下管路上分别设有开关6。
本实施例中，每个土柱管2侧部由上至下均匀具有5个开孔，每个开孔内插设有用于测试雨水数据并记录的水分传感器7，能够实时在线检测土体数据（原状土内含水量），传输并记录土柱管内原状土湿润锋运移，了解不同原状土、不同降雨条件下原状土湿润锋的运移特征，具有实用性。
本实施例中，每个土柱管顶端设有用于测试入渗率的塑料环8，塑料环8上标明有刻度，从而实现对入渗率的测量。
本实施例中，供水管以及管路材质可以是PVC塑料。
本实施例中，所述供水管4上设有压力表9。
本实施例中，所述土柱管可以采用透明有机玻璃或是其他透明材料制作而成，可以方便观察内部水分入渗过程，更加直观。
本实施例中，所述供水管路对侧部设置有用于固定上管路、中管路以及下管路的支撑架10。
本实施例中，所述土柱管2顶端与底端具有开口，能够方便对原状土进行取样。
实施例2：在实施例1的基础上，本实施例中，所述储水箱3上设有雨量控制计31，每个土柱管侧部设有雨量筒32，雨量控制计以及雨量筒可以自由调整试验所需要的雨强，从而模拟不同雨强的降雨，方便试验。
本实施例中，雨量控制计可以采用西安清远测控有限公司清远测控QYJY-501型雨量控制计，雨量筒可以采用湖南湘银河传感科技有限公司YH07-A01型雨量筒，水分传感器可以采用南通中天生产的MP-406B水分传感器。
本实施例中，试验时，首先现场取样，土柱管内装好原状土，将填充好原状土的土柱管均匀放置在降雨喷头组下方，间距均匀，以获得合适的雨量均匀度，将雨量筒放置于土柱管侧部，开启抽水泵以及调整好雨量控制计的设定参数，就能够模拟不同雨强下原状土湿润锋运移情况。试验过程中，水分传感器测试、传输并实时记录相关试验数据，单组试验结束后，原状土基本饱和，考虑到天气与蒸发，再一次试验需要间隔7天进行，保证土柱管内水分蒸发完全，不影响下一次试验。本实用新型结构简单，设计合理，能综合模拟不同雨强、不同降雨历时条件下原状土柱湿润锋对不同雨强、历时的响应规律，操作方便，通过圆柱形土柱管配以锄头、铁锹、锉刀、削土刀、木板、大锤等工具，以及管内壁润滑凡士林进行现场取原状土样，对原状土干扰小，便于研究，具有实用性。
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，包括若干个内部填充有原状土柱的土柱管，每个土柱管上方设置有用于模拟降雨的降雨喷头组，所述土柱管侧部设有储水箱，所述储水箱与降雨喷头组之间连接有供水管，所述储水箱上设有用于将储水箱内的水打向降雨喷头组的抽水泵，所述降雨喷头组包括由左至右依次设置的大喷头、中喷头以及小喷头，大喷头、中喷头以及小喷头分别经管路与储水箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述管路包括位于上方的上管路、位于上管路下方的中管路以及位于中管路下方的下管路，大喷头与上管路连接，中喷头与中管路连接，小喷头与下管路连接，上管路、中管路以及下管路分别与供水管连接，上管路、中管路以及下管路上分别设有开关。
3.根据权利要求2所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，每个土柱管侧部由上至下均匀具有若干个开孔，每个开孔内固定有用于测试含水率并记录的水分传感器。
4.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述储水箱上设有雨量控制计，每个土柱管侧部设有雨量筒。
5.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，每个土柱管顶端设有用于测试入渗率的塑料环，塑料环上标明有刻度。
6.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述供水管上设有压力表。
7.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述土柱管为透明有机玻璃。
8.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述供水管路对侧部设置有用于固定上管路、中管路以及下管路的支撑架。
9.根据权利要求1~3任一所述的一种测定降雨入渗湿润锋的非饱和原状土柱试验系统，其特征在于，所述土柱管顶端与底端具有开口。
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|---|---|---|---|---|
| CN111389611A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 重庆广播电视大学重庆工商职业学院 | 一种建筑用可拆卸模拟降雨装置及方法 |
| CN112557628A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-03-26 | 台州学院 | 温度影响下雨水入渗非饱和土的热水气迁移测试装置 |
| CN115493974A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-20 | 山东大学 | 一种模拟复杂条件下滨海盐碱路基土水盐迁移的装置 |
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