[发明专利]沙孔隙度及渗透率的测试装置及测试方法

说明书

本申请涉及一种沙孔隙度及渗透率的测试装置及测试方法，装置包括水势平台、渗透率装置、样品罐、虹吸管；水势平台包括槽体、支架、出水管；槽体安装在支架上，槽体内铺设有粗砂和碎石构成的基层，槽体下端设置有出水口，出水管连通出水口；渗透率装置包括机架、供水槽，机架上端设置有平台，平台上开设有若干用于放置支撑样品罐的阶梯孔，机架内于阶梯孔由上至下依次安装有漏斗、量杯；水势平台渗透率装置上均能同时放置多个样品罐进行测试，通过虹吸管连通水槽及放置于阶梯孔的样品罐，并设定供水槽的液面高度与放置于阶梯孔内的样品罐的上端高度齐平，以此利用虹吸原理实现的定水头的批量测定。

技术领域

本发明涉及土壤测试技术领域，具体涉及一种沙孔隙度及渗透率的测试装置及测试方法。

背景技术

孔隙度是沙基坪床重要的物理性质，它是计算土壤剖面中水的通量和设计灌溉、排水系统工程的一个重要土壤参数，也是水文模型中的重要参数，它的准确与否严重影响模型的精度。渗透率是坪床基质被水饱和时，单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量，它是质地、容重、孔隙分布特征的函数。

渗透率由于土壤质地、容重、孔隙分布以及有机质含量等的空间变量的影响其空间变异强烈，其中孔隙分布特征对渗透率的影响最大。此参数的具体数值变异性很大，在实际应用中按照需要确定测量范围的精度。

目前在已有的土壤孔隙度和渗透率测量方案中大多采用人工定水头的办法，需要在实验室内用人工进行单个测定，并且误差较大。同时市面上的售卖的孔隙度测定仪又通常结构复杂、不能完全适用于沙子的测定，不便于推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，提供了一种沙孔隙度及渗透率的测试装置及测试方法。

本发明解决技术问题所采用的一个技术方案是，提供一种沙孔隙度及渗透率的测试装置，包括水势平台、渗透率装置、样品罐、虹吸管；

所述水势平台包括槽体、支架、出水管；

所述槽体安装在支架上，所述槽体内铺设有粗砂和碎石构成的基层，所述槽体下端设置有出水口，所述出水管连通出水口；

所述渗透率装置包括机架、供水槽，所述机架上端设置有平台，所述平台上开设有若干用于放置支撑样品罐的阶梯孔，机架内于阶梯孔由上至下依次安装有漏斗、量杯；

所述样品罐内承装有沙样。

进一步的，所述供水槽上设置有装有阀门的进水管道、出水管道。

进一步的，所述供水槽的液面高度与放置于阶梯孔内的样品罐的上端高度齐平。

进一步的，所述样品罐包括上盖及套筒，所述套筒下端经筛网封口，所述上盖可拆的安装在套筒上端。

本发明解决技术问题所采用的另一个技术方案是，提供一种沙孔隙度及渗透率的测试方法，采用上述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，包括以下步骤：

S1：将待测沙样置于105℃烘箱中烘干，烘干后过筛备用；

S2：对套筒进行称重，测定套筒的重量；

S3：将沙样填充装入套筒至预订高度，沙样高度低于套筒上端；

S4：装有待测沙样的套筒浸入水中，浸泡，使其吸水饱和；

S5：将浸水饱和的套筒，置于水势平台的基层上，在套筒上端安装上盖，以防水分蒸发，在-3kP的水势条件下静置16h；

S6：取出并夯击样品罐，夯击后取下上盖，量取样品表面至套筒上端的高度；

S7：将套筒浸入水中，浸泡，使其吸水饱和；