[实用新型]测试非饱和带与饱和带压力连续变化的装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种在一定地下水位连续变化条件下，测试非饱和带和饱和带中压力连续变化的一种实验装置。

【背景技术】

在非饱和带研究中，确定非饱带和带和饱水带的分界位置连续变化，是正确评价包气带下部水位变化的一个关键指标。研究非饱和带与饱和带在不同外界影响条件下，其水位的变化过程，目的是为农作物生长过程对水分的需求程度提供一个相应的参数。用该实验装置模拟在不同水位变化条件下非饱和带与饱水带中水分通过砂土体，发生运动，利用水银柱高度的变化观测其压力变化过程，不仅是间接研究非饱和带水分变化的一种可靠方法，也是研究地下水水位变化过程的机理性实验一种重要手段。因此，设计一种在非饱带和饱和带的介质中，测试其压力的变化，确定二者界限变化的实验装置，这对于评价二者之间压力的变化、水位变化及含水率变化具有十分重要的工程实际意义。

目前，非饱和带与饱和带的水位界面的确定主要利用钻孔揭露或开挖过程中水的渗出面来确定其分界位置，而二者之间压力或水位界面的变化是实时动态的。用这种传统的方法，不能很好地解决这一实际问题，因此，有必要研制出能够满足这方面要求的实验装置。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种非饱和带与饱和带压力连续变化的测试装置。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题，即一测试非饱和带与饱和带压力连续变化的装置，包括沙土容器，砂土容器下部为带孔圆形孔状板，带孔圆形孔状板的上部为致密的圆形丝网，砂土容器右侧设置一竖排陶土管，每个陶土管分别通过一个测压连接管与测压板上对应的测压管连接，每个测压管的底端敞口的放置在一装有水银的小瓶中，砂土容器的下部与小圆柱连接，带孔圆形孔状板的半径与小圆柱的半径相同，小圆柱罩在带孔圆形孔状板下方，小圆柱通过位于其下部的连接管分别与带有刻度尺的加水容器及计量量筒相连，连接管上设置第一阀门开关、第二阀门开关、第三阀门开关，所述第一阀门开关设置在砂土容器与加水容器之间，所述第二阀门开关设置在砂土容器与量筒之间，所述第三阀门开关设置在连接管的进水端与砂土容器之间，实验的时间通过计时器进行记录。

本实用新型的优点是：满足在非饱和与饱和砂土层下随着其内部水位的变化，通过对其压力变化的连续观测，得出二者之间水位的连续变化过程，并间接判断其中含水率的变化，从而为农业灌溉中的砂土体内部水分信息变化的提供依据。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的测试非饱和带与饱和带压力连续变化的装置的结构示意图；

图中：1-砂土容器，2-陶土管，3-连接管，4-1、4-2、4-3-阀门开关，5-圆形丝网，6-带孔圆形板，7-测压管，8-测压板，9-装有水银的小瓶，10-加水容器，11-计时器，12-连接管，13-小圆柱，14-量筒。

【具体实施方式】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，砂土容器1下部为带孔圆形孔状板6，带孔圆形孔状板6的上部为致密的圆形丝网5，砂土容器1右侧设置一组陶土管2，每个陶土管2分别通过一个测压连接管3与测压板8上对应的测压管7连接，每个测压管7的底端敞口的放置在一装有水银的小瓶9中。砂土容器1的下部与小圆柱13连接，带孔圆形孔状板6的半径与小圆柱13的半径相同，小圆柱13罩在带孔圆形孔状板6下方，小圆柱13通过位于其下部的连接管12分别与带有刻度尺的加水容器10及计量量筒14相连。砂土容器1与带有刻度的加水容器10用连接管12发生水力联系，其中连接管12上设置阀门开关4-1、4-2、4-3等行关启控制，所述阀门开关4-1设置在砂土容器1与加水容器10之间，所述阀门开关4-2设置在砂土容器1与量筒14之间，所述阀门开关4-3设置在连接管12的进水端与砂土容器1之间。此外，实验的时间通过计时器11进行记录。

试验前，按照砂土容器1尺寸取原状砂土，轻放装入，保持好砂土与砂土容器1边壁的耦合。同时，关闭与加水容器10及砂土容器1相连接的连接管12上的所有阀门开关。

试验中，首先打开阀门开关4-3向加水容器10缓缓加水，当到一定刻度时，关闭阀门开关4-3，开启阀门开关4-1向砂土容器1缓缓加水，并记录测压板8上的测压管7水银的高度变化值。当水位上升到一定刻度时，关闭阀门开关4-1。等一段时间后，打开阀门开关4-2，同时，记录水银高度变化值。等砂土容器1的水位下降到一定位置时，关闭阀门开关4-2。然后再重复上述过程，整理以上变化数据，作图分析砂土容器1水位变化条件下的非包和带和饱和带压力的变化情况，并确定包水带顶面的变化情况。