[发明专利]一种测定非饱和土渗透系数的装置及方法

权利要求书

1.一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：不锈钢槽体（5）上端设有上反滤装置（22），下端设有下反滤装置（23）；

不锈钢槽体（5）的较长面设有一开放端面，该开放端面安装有用于将该开放端面密闭的钢化玻璃（18）；                                  

在不锈钢槽体（5）的至少一个端面上从上到下分别设有多个土壤水分传感器（6）和土壤张力计（7）。

2.根据权利要求1所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的上反滤装置（22）中，集水器皿（2）上端面设有上进水口（1），集水器皿（2）下方设有上反滤层（3），上反滤层（3）下方设有上钢丝网（4）；

所述的下反滤装置（23）中，下钢丝网（8）下方设有下反滤层（9），下反滤层（9）下方设有铝板（10），铝板（10）上设有下出水管（12）。

3.根据权利要求2所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的上反滤装置（22）通过上进水口（1）与供水系统（17）连接；

所述的下反滤装置（23）通过下出水管（12）与出水收集装置（13）连接。

4.根据权利要求3所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的出水收集装置（13）中，气液分离器（14）上端与下出水管（12）连接，气液分离器（14）下端通过一段水平管与弯管（15）连接，在水平管上方连接有量管（16）。

5.根据权利要求1所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的不锈钢槽体（5）横截面为方形。

6.根据权利要求1所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的不锈钢槽体（5）较长面的高度为80-120cm。

7.根据权利要求1所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：所述的不锈钢槽体（5）的开放端面的两侧设有滑槽（21），钢化玻璃（18）安装在滑槽（21）内，并由滑槽（21）上的多个紧固螺栓（20）紧固；

所述的钢化玻璃（18）与不锈钢槽体（5）之间还设有密封圈（19）。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的装置测定非饱和土渗透系数的方法，其特征是包括以下步骤：

一、制做试样（25）；

二、在试样（25）上埋设土壤水分传感器（6）和土壤张力计（7）；

三、连接供水系统（17）和出水收集装置（13）；

四、开启计算机，打开数据采集系统；

让水进入试样（25），开始入渗；

土壤水分传感器（6）和土壤张力计（7）通过数据采集系统记录所在位置土体的含水量和基质吸力随时间的变化值；

当水渗透到达试样（25）底部后，利用出水收集装置（13）定时测量出水量；

观察采集系统采集到的数据，当不同高度处各传感器的读数接近一致后，表明试样（25）已经达到饱和，即可终止试验；

将采集的数据和事先测得的饱和渗透系数进行迭代计算，获得相应试样（25）的非饱和渗透系数。

9.根据权利要求8所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：在步骤一中，将不锈钢槽体（5）水平放在地面上，开放端面朝上，根据试验要求将上反滤装置（22）和下反滤装置（23）固定在适当的位置；

将试验材料装入不锈钢槽体（5），在控制密度的条件下分层压实，将钢化玻璃（18）插入滑槽（21），通过紧固螺栓（20）实现密封。

10.根据权利要求8所述的一种测定非饱和土渗透系数的装置，其特征是：在步骤二中，在不锈钢槽体（5）的预留孔洞处，用与土壤水分传感器（6）和土壤张力计（7）大小相同的取土槽挖土，然后埋设土壤水分传感器（6）和土壤张力计（7）。