[发明专利]一种测定透水地面入渗速率的装置及方法

权利要求书

1.一种测定透水地面入渗速率的装置，包括中空的容器，容器内盛装液体，其特征在于：所述容器内设置分水板，液体下流时，所述分水板将液体分流，模拟降雨的情景；

容器的下端安装集水环，分流的水进入集水环内；

集水环紧密放置在透水地面上，使集水环内的液体能够渗入地面；还包括抽水装置，所述抽水装置与集水环之间通过进水管连通，抽水装置利用进水管抽取集水环内的水流。

2.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：容器顶端设置插孔，插孔内适配的插入进气管，进气管的底端高于分水板，通过调节进气管与分水板之间的高度，使容器内形成恒定压力水头，进而模拟形成一定强度的降雨。

3.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：所述分水盘为一盘状结构，分水盘的端面上设置数个透水孔，液体通过透水孔下流，模拟降雨的形成。

4.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：所述抽水装置包括呈液管、抽水泵，所述抽水泵与呈液管之间连接吸气管，进水管插入呈液管内，真空泵通过吸气管，使呈液管内形成负压吸力，吸取集水环中预定深度的液体。

5.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：所述呈液管和容器内安装标尺。

6.根据权利有4所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：呈液管的底部具有外延的出水管，所述出水管上安装阀门，所述阀门控制排出呈液管内的水流；

所述进水管与吸气管上都安装阀门，阀门分别控制水流和气体的流通。

7.根据权利有2所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：进气管的顶部开口上适配的安装密封盖。

8.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：所述集水环为同心圆环体，分别为内环和外环，外环与内环间隔的放置，所述内环的一端与分水盘连接，另一端插入或放置在透水面上，外环插入或放置在透水面上。

9.根据权利有1所述的测定透水地面入渗速率的装置，其特征在于：

透水地面入渗速率通过下述公式进行计算：

其中，D为内环直径，d为容器内径，t1为进水管中开始有水时的时间，t为实验的时间、I为实验时降雨强度、h_i为第i时刻呈液管内标尺读数、h_i-1为第i-1时刻呈液管内标尺读数、t1为进水管开始有水的时间；

其中，试验时降雨强度I＝(H2-H1)/t’，其中，H1为实验开始时注入容器内的水面的高度；所述H2为实验结束时容器内水面的高度，t’为试验持续时间。

10.测定透水地面入渗速率的装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将集水环放置于待测地点，容器放置于内环上，集水环底部与透水面紧密相接，避免水分向外流动；

步骤2、通过进气管向容器内注满水，水注满后密封进气管；

步骤3、记录容器内水面的高度H1，打开密封盖开始试验，开启计量表，同时开启真空泵；

步骤4、观测进水管中水流情况，如有水流通过，对应时间则为地面积水达到预定深度的时间t1；

步骤5、记录各时刻呈液管中水面的高度hi；

步骤6、试验结束时，再次密封进气管，结束计量表，确定试验时长t’；记录容器内水面的高度H2；

步骤7、计算试验降雨强度，I＝(H2-H1)/t’；

步骤8、计算透水地面入渗速率：

f＝I-(h_i-h_i-1)d²/D，其中，D为内环直径(mm)，d为容器直径(mm)、h_i为第i时刻呈液管内水面高度、h_i-1为第i-1时刻呈液管内水面高度。