CN217605599U - 一种简易的土壤原位入渗试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括装置底座，所述装置底座的上端位置设置有试验箱，所述试验箱的底部设置有定位底板，所述试验箱的顶部位置设置有顶板。本实用新型所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，具有结构简单、携带方便，性能可靠、测量土壤的入渗率快捷并满足入渗率试验的技术和精度要求，解决了露天矿山排土场表层土壤经改良后因土壤扰动等原因无法参考现有土壤入渗技术参数的难题，满足了露天矿山排土场表层土壤改良后集排水设计对入渗率和径流系数的要求，保证了集排水设计的可靠性和质量，有效的发挥了排水系统引流雨水的作用，为后续排土场边坡的复绿和长期稳定性提供了保证。

Description

一种简易的土壤原位入渗试验装置

技术领域

本实用新型涉及露天矿山生态修复治理技术领域，具体为一种简易的土壤原位入渗试验装置。

背景技术

土壤原位入渗试验装置是一种进行露天矿山生态修复治理的支撑设备，随着我国经济的快速发展，社会对资源的需求与日俱增，大规模的开发矿产资源给生态环境带来严重的破坏，生态环境修复成为经济发展与社会进步的共同诉求。近年来，国土部等有关部门建立了资源开发的生态保护与补偿经济机制，推进资源枯竭型城市专项治理，开展“矿山复绿”行动，建设国家矿山公园等，取得阶段性成果。但是总体上看，我国矿山地质环境恢复和综合治理仍不适应新形势要求，目前我国仍有220万公顷损毁土地面积没有得到有效治理。为此，国土资源部做出规划，“十三五”期间，矿山生态修复的目标是完成50万公顷土地治理，预计投入资金750亿元，随着国家环境治理的不断进行以及矿山生态修复技术的不断进步，矿山废弃地的土壤改良技术、矿山废弃地的植被选择技术和矿山土地复垦技术等方面取得较好的研究成果和实践成果，在“绿水青山就是金山银山”理念的指引下，矿山生态修复行业将会呈现更快的发展态势，随着科技的不断发展，人们对于土壤原位入渗试验装置的制造工艺要求也越来越高。

现有的土壤原位入渗试验装置在使用时存在一定的弊端，排土场属于人工堆积的采矿废弃物，具有松散、不稳定，易发生地质灾害的问题，即使削坡放坡后如果排水不当，也有可能导致坡体的失稳；排土场堆积的一般是以石渣为主，含有少量的壤土，此种土壤环境空隙大、保水性差，不利于植物生根发芽，因此为快速的复绿排土场，需要在削坡后的石渣表面覆盖一层壤土，以营造植物生长的土壤环境；覆盖壤土后的石渣排土场，因其属于非自然土壤，正常土壤结构遭到完全的破坏，且其下部的石渣在不同的区域差异较大，其而该种上部壤土、下部渣土的综合入渗及经流特性性无法直接参考已知类型的土壤，只能通过原位试验确定该技术参数；基于不同排土场、同一排土场不同区域覆土后复杂的入渗边界特征，只能通过大量的原位试验确定入渗及径流参数。而当前原位入渗及径流试验所用设备相对复杂且用时长，原位环境适应性差，因而不太适宜大范围露天矿山排土场点多面广情况下进行大量试验要求，为此，我们提出一种简易的土壤原位入渗试验装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种简易的土壤原位入渗试验装置，满足了露天矿山排土场表层土壤改良后集排水设计对入渗率和径流系数的要求，保证了集排水设计的可靠性和质量，有效的发挥了排水系统引流雨水的作用，为后续排土场边坡的复绿和长期稳定性提供了保证，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括装置底座，所述装置底座的上端位置设置有试验箱，所述试验箱的底部设置有定位底板，所述试验箱的顶部位置设置有顶板，所述顶板的中部安装有马氏瓶，所述定位底板的中部安装有多孔筛，所述装置底座的中部安装有入渗筒，所述装置底座与试验箱之间设置有升降器。

进一步的，所述马氏瓶的底部位置连接有一号输水管，所述一号输水管的端部连接有流量计，所述流量计连接有二号输水管，所述二号输水管的内部位置设置有控制阀门，所述多孔筛的底部位置设置有筛孔，所述马氏瓶的顶部开设有注水孔，所述马氏瓶的外壁设置有刻度标。

进一步的，所述入渗筒的底部位置设置有土壤样品，所述入渗筒的外壁位置定位有溢流管，所述溢流管下端位置设置有溢流箱。

进一步的，所述装置底座上通过升降器控制定位底板与试验箱进行升降活动，所述定位底板与多孔筛之间进行定位，所述顶板与马氏瓶之间进行定位。

进一步的，所述马氏瓶与一号输水管之间进行定位，所述马氏瓶通过一号输水管、二号输水管与多孔筛之间进行连接，所述一号输水管与二号输水管之间与流量计、控制阀门进行定位。

进一步的，所述入渗筒与土壤样品之间进行定位，所述入渗筒与溢流管之间连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种简易的土壤原位入渗试验装置，具备以下有益效果：该一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括可升降固定支架，带刻度量筒及流量控制装置，带溢流口的铁环。可升降固定支架能根据现场地面的情况调整流量控制装置的高低及水平；带刻度量筒及流量控制装置可通过控制阀和流量表而控制水的流量，从而模拟不同的降雨强度；带溢流口的铁环是用于插入拟试验原位土中并确保水在铁环内部向下入渗，多余的水量通过溢流口流走。试验完成可通过总流量与溢流量随时间的变化关系，准确的计算土壤的入渗率和径流系数。本实用新型具有结构简单、携带方便，性能可靠、测量土壤的入渗率快捷并满足入渗率试验的技术和精度要求，解决了露天矿山排土场表层土壤经改良后因土壤扰动等原因无法参考现有土壤入渗技术参数的难题，满足了露天矿山排土场表层土壤改良后集排水设计对入渗率和径流系数的要求，保证了集排水设计的可靠性和质量，有效的发挥了排水系统引流雨水的作用，为后续排土场边坡的复绿和长期稳定性提供了保证，设备简易、轻巧，便于携带：该设备总重量7.45kg，便于携带，对于矿山坡多路窄等地形复杂区域，尤其在坡面上进行原位入渗试验，可采用该设备进行高效的入渗试验工作，试验成果的质量和精度满足设计的要求，采用该简易设备进行入渗试验工作，可快速(1.5小时/点)进行原位入渗试验并根据试验数据计算土壤的入渗率和径流系数，尤其对不同排土场或同一排土场的不同区域需大量进行试验的情况，提高效率的作用就尤其明显，整个土壤原位入渗试验装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型一种简易的土壤原位入渗试验装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种简易的土壤原位入渗试验装置中试验箱的结构示意图；

图3为本实用新型一种简易的土壤原位入渗试验装置中马氏瓶的结构示意图；

图4为本实用新型一种简易的土壤原位入渗试验装置中入渗筒的结构示意图。

附图说明：1、装置底座；2、入渗筒；3、土壤样品；4、溢流箱；5、溢流管；6、升降器；7、定位底板；8、流量计；9、马氏瓶；10、注水孔；11、刻度标；12、试验箱；13、多孔筛；14、筛孔；15、二号输水管；16、控制阀门；17、一号输水管；18、顶板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1-4所示，一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括装置底座1，装置底座1的上端位置设置有试验箱12，试验箱12的底部设置有定位底板7，试验箱12的顶部位置设置有顶板18，顶板18的中部安装有马氏瓶9，定位底板7的中部安装有多孔筛13，装置底座1的中部安装有入渗筒2，装置底座1与试验箱12之间设置有升降器6。

其中，马氏瓶9的底部位置连接有一号输水管17，一号输水管17的端部连接有流量计8，流量计8连接有二号输水管15，二号输水管15的内部位置设置有控制阀门16，多孔筛13的底部位置设置有筛孔14，马氏瓶9的顶部开设有注水孔10，马氏瓶9的外壁设置有刻度标11。

其中，装置底座1上通过升降器6控制定位底板7与试验箱12进行升降活动，定位底板7与多孔筛13之间进行定位，顶板18与马氏瓶9之间进行定位。

其中，入渗筒2与土壤样品3之间进行定位，入渗筒2与溢流管5之间连接。

实施例二：

在实施例一的基础上，如图1-4所示，一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括装置底座1，装置底座1的上端位置设置有试验箱12，试验箱12的底部设置有定位底板7，试验箱12的顶部位置设置有顶板18，顶板18的中部安装有马氏瓶9，定位底板7的中部安装有多孔筛13，装置底座1的中部安装有入渗筒2，装置底座1与试验箱12之间设置有升降器6。

其中，入渗筒2的底部位置设置有土壤样品3，入渗筒2的外壁位置定位有溢流管5，溢流管5下端位置设置有溢流箱4。

其中，马氏瓶9与一号输水管17之间进行定位，马氏瓶9通过一号输水管17、二号输水管15与多孔筛13之间进行连接，一号输水管17与二号输水管15之间与流量计8、控制阀门16进行定位。

工作原理：本实用新型包括装置底座1、入渗筒2、土壤样品3、溢流箱4、溢流管5、升降器6、定位底板7、流量计8、马氏瓶9、注水孔10、刻度标11、试验箱12、多孔筛13、筛孔14、二号输水管15、控制阀门16、一号输水管17、顶板18，由可升降固定支架、带刻度量筒及流量控制装置和带溢流口的铁环三部分组成，可升降固定支架四个支腿整体固定后，可通过调节四个升降开关而调整多孔筛13、流量控制装置、马氏筒等上部装置距离地面的高度，并确保上部装置处于水平状态，通过控制阀和流量表而控制流量，进而依据计算的降雨强度与流量的关系可通过多孔筛13的进水流量模拟不同降雨强度，铁环的高度为30cm，溢流口位于20cm处，不仅可满足铁环插入土壤10cm和入渗试验水头10cm的要求，还可通过溢流口收集溢流水量，装置包括可升降固定支架，带刻度量筒及流量控制装置，带溢流口的铁环，可升降固定支架能根据现场地面的情况调整流量控制装置的高低及水平；带刻度量筒及流量控制装置可通过控制阀和流量表而控制水的流量，从而模拟不同的降雨强度；带溢流口的铁环是用于插入拟试验原位土中并确保水在铁环内部向下入渗，多余的水量通过溢流口流走。试验完成可通过总流量与溢流量随时间的变化关系，准确的计算土壤的入渗率和径流系数。本实用新型具有结构简单、携带方便，性能可靠、测量土壤的入渗率快捷并满足入渗率试验的技术和精度要求，解决了露天矿山排土场表层土壤经改良后因土壤扰动等原因无法参考现有土壤入渗技术参数的难题，满足了露天矿山排土场表层土壤改良后集排水设计对入渗率和径流系数的要求，保证了集排水设计的可靠性和质量，有效的发挥了排水系统引流雨水的作用，为后续排土场边坡的复绿和长期稳定性提供了保证。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种简易的土壤原位入渗试验装置，包括装置底座(1)，其特征在于：所述装置底座(1)的上端位置设置有试验箱(12)，所述试验箱(12)的底部设置有定位底板(7)，所述试验箱(12)的顶部位置设置有顶板(18)，所述顶板(18)的中部安装有马氏瓶(9)，所述定位底板(7)的中部安装有多孔筛(13)，所述装置底座(1)的中部安装有入渗筒(2)，所述装置底座(1)与试验箱(12)之间设置有升降器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，其特征在于，所述马氏瓶(9)的底部位置连接有一号输水管(17)，所述一号输水管(17)的端部连接有流量计(8)，所述流量计(8)连接有二号输水管(15)，所述二号输水管(15)的内部位置设置有控制阀门(16)，所述多孔筛(13)的底部位置设置有筛孔(14)，所述马氏瓶(9)的顶部开设有注水孔(10)，所述马氏瓶(9)的外壁设置有刻度标(11)。

3.根据权利要求1所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，其特征在于，所述入渗筒(2)的底部位置设置有土壤样品(3)，所述入渗筒(2)的外壁位置定位有溢流管(5)，所述溢流管(5)下端位置设置有溢流箱(4)。

4.根据权利要求1所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，其特征在于，所述装置底座(1)上通过升降器(6)控制定位底板(7)与试验箱(12)进行升降活动，所述定位底板(7)与多孔筛(13)之间进行定位，所述顶板(18)与马氏瓶(9)之间进行定位。

5.根据权利要求2所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，其特征在于，所述马氏瓶(9)与一号输水管(17)之间进行定位，所述马氏瓶(9)通过一号输水管(17)、二号输水管(15)与多孔筛(13)之间进行连接，所述一号输水管(17)与二号输水管(15)之间与流量计(8)、控制阀门(16)进行定位。

6.根据权利要求3所述的一种简易的土壤原位入渗试验装置，其特征在于，所述入渗筒(2)与土壤样品(3)之间进行定位，所述入渗筒(2)与溢流管(5)之间连接。

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