[发明专利]浅层沙土渗透系数测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种浅层沙土渗透系数测量系统，其特征在于：包括竖管、传感器、中央控制器、通讯模块和数据处理模块，其中，竖管设于待测量的沙土层中，传感器设于竖管内，在中央控制器的控制下感测竖管内的数据变化值，并通过通讯模块传送至数据处理模块；数据处理模块根据传感器的感测数据计算获得浅层沙土的渗透系数。

2.如权利要求1所述的浅层沙土渗透系数测量系统，其特征在于：所述竖管为直管形、直角形或45°角形。

3.如权利要求1所述的浅层沙土渗透系数测量系统，其特征在于：所述传感器为压力传感器，将感测竖管内的压力变化值通过通讯模块传送至数据处理模块。

4.一种基于如权利要求1所述的浅层沙土渗透系数测量系统的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)根据所需测量的渗透系数的方向，选择不同形状的竖管置入沙土层中，该竖管所处的深度即为所需测量渗透系数的深度；

(2)快速向竖管中注满水，实时采集竖管中的水位数据，并根据下述沙土竖管试验模型的表达式计算沙土层的渗透系数：

K=Lt2-t1lnh1h2;]]>

其中，K为沙土层的渗透系数，L为竖管内沙土的长度，h₁、h₂分别为竖管中t₁和t₂时刻相对于水平面的水位高度值。

5.如权利要求4所述的浅层沙土渗透系数测量方法，其特征在于：所述步骤(1)中，当需要测量垂向渗透系数时，采用直管形竖管；当需要测量水平向渗透系数时，采用直角形竖管；当需要测量与水平面成45°角方向的渗透系数时，采用45°角形竖管。

6.如权利要求4所述的浅层沙土渗透系数测量方法，其特征在于所述步骤(1)中，当待测沙土层较浅时，直接将竖管插入沙土层中；当待测沙土层较深时，在待测位置线挖一小坑，然后将竖管插入，再将竖管周围填埋结实。

7.如权利要求4所述的浅层沙土渗透系数测量方法，其特征在于所述步骤(2)中，采集竖管中水位数据的方法为：将压力传感器置入竖管中，并快速向该竖管中注满水，压力传感器实时探测竖管中的水压变化值，并根据下式将水压换算为此时竖管中的水位：

H=pρg;]]>

其中，H为相对于压力传感器的水位高度；p为测得的水压值；ρ为水的密度；g为重力加速度。