[实用新型]一种基于变水头法快速测量渗透系数的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土工试验装置技术领域，尤其涉及一种基于变水头法快速测量渗透系数的装置。

背景技术

渗透系数是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。土壤渗透系数的测定方法很多，通常分为常水头和变水头：前者适用于透水性大的粗粒土，例如砾石和砂土；后者适用于透水性小的细粒土，例如粉土和黏土。细粒土由于渗透系数很小、渗流流过土样的总水量很小，不易准确测定；或者测定总水量的时间需要很长，受蒸发和温度变化影响的实验误差会逐渐变大，必须采用变水头渗流法。

变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化，试验时在透明塑料筒中装填土壤试样，水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U型管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差，经一定时间后，再测记终了水头差，通过建立瞬时达西定律，即可计算出渗透系数。而用变水头法测定砂土的渗透系数时，因砂土的渗透流量很大导致试验的时间很短，从而计算出的渗透系数很不准确，并且现有试样装置结构复杂，且不易携带。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种外形小巧易携带的基于变水头法快速测量渗透系数的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于变水头法快速测量渗透系数的装置，包括注水筒体、定水头筒体、排水筒体和圆盘底座，所述注水筒体、定水头筒体和排水筒体同心设置在圆盘底座上，注水筒体直径小于定水头筒体直径，定水头筒体直径小于排水筒体直径，且注水筒体高度高于定水头筒体高度，定水头筒体高度高于排水筒体高度；注水筒体的底面开有小孔，小孔上方设有一层滤砂网，排水筒体的侧面开有排水孔，排水孔与排水管连接。

进一步的，所述注水筒体上设有刻度值。

进一步的，所述注水筒体、定水头筒体、排水筒体和圆盘底座均是有机透明玻璃制成。

本实用新型具有以下有益效果：

1、因为注水筒体的容积大于定水头筒体的容积，所以注水筒体内所盛水比定水头筒体内的多，从而流经砂土试样的水将增多，即延长了试验时间。

2、在注水筒体设有刻度值，试验人员能快速有效的读取水头变化值，测量出渗透系数。

3、本实用新型的结构为一体化结构，无需组装，外形精巧且便于携带。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图中标记：1—注水筒体，2—定水头筒体，3—排水筒体，4—圆盘底座，5—小孔，6—滤砂网，7—排水孔。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例提供的基于变水头法快速测量渗透系数的装置，包括注水筒体1、定水头筒体2、排水筒体3和圆盘底座4，所述注水筒体1、定水头筒体2和排水筒体3同心设置在圆盘底座4上，注水筒体1的直径小于定水头筒体2直径，定水头筒体2直径小于排水筒体3直径，且注水筒体1的高度高于定水头筒体2高度，定水头筒体2高度高于排水筒体3高度，注水筒体1的底部开有小孔5，使注水筒体1内的水能流入定水头筒体2内，小孔5的上方设有一层滤砂网6，过滤砂土，避免砂土流入定水头筒体2内，排水筒体3的侧壁上开有排水孔7，排水孔7与排水管连接，使定水头筒体2溢出的水能快速排出。

为了试验人员能快速有效的读取水头变化值和便于观察，所述注水筒体1上设有刻度值，且注水筒体1、定水头筒体2、排水筒体3和圆盘底座4均采用透明有机玻璃制成。

本实用新型的使用流程：先将滤砂网6置于注水筒体1底部的小孔5之上，然后将定水头筒体1内注满水，接着将砂样分层装入注水筒体1内，装入时均匀压实，待砂样装完，量取砂样高度L；再接着向注水筒体1内注水，静置一段时间，记录注水筒体2内水头的初始高度H₀，试验过程中，注水筒体1内的水位逐渐下降，注水筒体1内的水通过底部小孔渗流入定水头筒体2内，使得定水头筒体2水满后溢出到排水筒体3中，再经过排水孔7排出；待水位下降至预先设计的降深值H时，记录时间。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。