[发明专利]一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法

权利要求书

1.一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S1、选择试验场地：在野外选取粘性较高的土层位置；

S2、试坑挖掘：使用铁锹在S1中选择好的试验场地进行挖掘，使用测量尺标记出试坑直径，并将试坑中多余的土块清除干净；

S3、试坑水平测量：将水量变换探测杆垂直插在试坑底部，然后先将外环放入试坑，使其底部缓压层接触试坑底部，并与水量变换探测杆连接，通过水准仪观察，调整外环至水平状态；

S4、设备安装：首先将直径为0.25m的内环插入试坑中间位置，然后再将直径为0.5m的外环插接在试坑中，并使得外环位于与内环保持在同一圆心上，并将供水瓶放入内环的上方，使用支架固定；

S5、双环注水：分别向内环和外环内部倒入清水，保证双环内部中的水不会溢出，保证内外环的水面高度保持一致；

S6、数据记录：最开始按照10-15分钟的时间间隔观测内外环的渗入水量，之后逐渐增加观测时间间隔，直至单位时间渗入水量达到相对稳定，并将所有观测的数据记录下来，即可停止试验；

S7、拆卸试验设备：内环和外环中的使用吸水器将其全部排干，然后取下试验设备，并将试坑填埋平整，完成本次试验实地操作部分；

S8、渗透系数计算：将S6中记录下来的观测数据进行整理，并按照公式：K＝QL/F(H_K+Z+L)，计算出多组数据的渗透系数K，并取平均值作为测定的土壤包气带非饱和松散岩层渗透系数；

所述S2中在试坑挖掘好之后，为了保证试验数据的真实性，不要对试坑内部做任何处理；

所述S4中内外提环的插入试坑的地下深度为0.1-0.15m，两者的插入深度始终保持一致；

所述S4中用于插接在试坑底部的外环，所述外环(1)外部的两侧均设置有取出结构(2)，所述取出结构(2)包括卡扣(21)，所述卡扣(21)的一侧固定连接有把手(22)，所述把手(22)的外部套接有保护垫(23)，所述卡扣(21)的一侧开设有弧形槽(24)；

所述外环(1)外部的两侧均开设有固定槽(3)，所述固定槽(3)内表面的一侧固定连接有弧形凸块(4)，所述卡扣(21)的外部与所述卡扣(21)的外部卡接，所述外环(1)顶部的两侧均开设有定位槽(5)；

当所述内环与外环使用完之后需要放置时，还包括用于放置所述内环和外环的存放装置，所述存放装置包括放置筒(10)和顶盖(11)，所述顶盖(11)的内部设置有固定结构(12)，所述固定结构(12)包括挤压块(121)、两个推动块(122)和两个卡接块(123)，所述推动块(122)的内部滑动连接有限位杆(124)，所述限位杆(124)的外表面且位于所述推动块(122)的一侧套接有弹性件(125)，所述挤压块(121)的顶部固定连接有按动件(126)；

所述顶盖(11)的内部开设有活动槽(13)，所述放置筒(10)内壁的两侧均开设有伸缩孔(14)，所述卡接块(123)的外部与所述伸缩孔(14)的内部滑动连接，所述卡接块(123)的一侧与所述伸缩孔(14)相对的一侧之间固定连接有支撑弹簧(127)，卡接块(123)的两侧均开设有限位轴(128)，所述伸缩孔(14)内表面的两侧均连通有限位槽(15)，所述限位槽(15)的内部与所述限位轴(128)的内部滑动连接，所述放置筒(1)的顶部开设有两个放置槽(16)。

2.根据权利要求1所述的一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，其特征在于：所述S1中潜水埋藏深度大于5m使其渗透路径足够长，当潜水埋深小于2m时，则会因渗透路径太短，使得测得的渗透系数不真实，就没有必要使用渗水试验。

3.根据权利要求1所述的一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，其特征在于：所述S6中在观察内环水位变化时，通过供水瓶随时保持内外环的水柱在同一高度上，且向供水瓶注水时，做好水量转换的换算。

4.根据权利要求1所述的一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，其特征在于：所述S8中公式中Q为稳定渗流量，L为在试验时间段内，水由试坑底部向土层中的渗透深度，F为试坑内环的渗水面积，H_K为水向干土中渗透时，所产生的毛细压力，以水柱高度表示，Z为渗坑内水层厚度。