[实用新型]垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验装置，尤其涉及一种垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，主要用于研究地下水位较深时施肥条件下波涌灌溉间歇入渗土壤水分、氮素运移规律及对地下水水质的影响机理。

背景技术

设施农业是通过改变自然环境，获得生物最适生长条件，使农业生产从“资源依存型”转向“科技依存型”的一种手段。由于具有一定的环境调控功能，可不同程度低摆脱不利的自然环境条件与有限土地资源的制约，进行周年生产和空间延伸生产，从而达到提高作物的产量和土地资源的利用率，缓解我国人地矛盾。

然而，为避免设施内土壤环境质量及地下水水质的恶化，如何准确模拟田间土壤和地下水之间的关系，掌握氮素运移规律及对地下水水质的影响，已成为目前待解决的重要课题。

发明内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种可以准确模拟田间土壤和地下水之间的关系的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置。

一种垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，包括试验土柱、第一马氏瓶及第二马氏瓶，所述第一马氏瓶连接该试验土柱的底部，所述第二马氏瓶连接该试验土柱的顶部，所述试验土柱包括底部的粗砂部、上部的土壤部、及该粗砂部与土壤部之间垫设一间隔层，所述土壤部装有土壤，所述粗砂部装有粒径为2~7mm的砂砾石，所述土壤部的侧壁沿试验土柱的垂向设若干排取样孔，所述粗砂部设有若干垂直排布的出水孔。

优选的，所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置还包括若干排水汇流管，每一排水汇流管水平对应插入所述粗砂部的出水孔；每一排水汇流管的插入端封闭，外侧端形成排水口，该排水汇流管的孔壁设有若干汇水孔。

优选的，所述排水汇流管的内径为8mm，每一汇水孔的孔径为2mm。

优选的，所述试验土柱的高度为200cm，内径为15cm；所述粗砂部的高度为40cm，所述出水孔的间距为5cm。

优选的，所述每一取样孔的孔径1.5cm，同一排取样孔的中心间距为5cm，相邻两排取样孔以垂直孔距2.5cm交叉布置。

优选的，所述间隔层为弹性较差的薄海面或过滤纸。

优选的，所述试验土柱的上部一侧壁开设一高0.3cm、宽4.0cm的进水缝，该进水缝的外侧设有水槽，在供水阶段初期通过烧杯对水槽加水，该水槽的下部安装放水管嘴。

与现有技术相比，本实用新型的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置通过第一马氏瓶、第二马氏瓶、试验土柱的粗砂部及土壤部的设置，准确模拟田间土壤和地下水之间的关系。

附图说明

图1为本实用新型的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置的结构示意图。

图2为图1的排水汇流管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1及图2所示，为本实用新型的一较佳实施例的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置100，包括试验土柱10、连接该试验土柱10的底部的第一马氏瓶20、连接该试验土柱10的顶部的第二马氏瓶30。

该试验土柱10包括底部的粗砂部11及上部的土壤部12，该粗砂部11与土壤部12之间垫设一间隔层13。在本实施方式中，试验土柱10为中空且底部密封、顶部具有开口的柱体，试验土柱10可采用有机玻璃制成；试验土柱10由下至上分为所述粗砂部11、土壤部12，粗砂部11中装有粒径为2~7mm的砂砾石以模拟地下饱和含水层，土壤部12中装有非饱和均质土壤以模拟田间上层土壤，该试验土样经风干、粉碎、过筛、配水，按设计土壤容重分层（5cm）装土，砂砾石与非饱和均质土壤之间设置间隔层13，以免土壤部12的土壤进入粗砂部11，其中间隔层13为弹性较差的薄海面或过滤纸。

进一步的，排水汇流管40试验土柱10高度为200cm，内径为15cm，该粗砂部11的高度为40cm，试验土柱10的处于粗砂部11的侧壁上设置若干出水孔110，该出水孔110的数量为6个，由上至下垂直排布在粗砂部11的侧壁上，相邻两个出水孔110的间距为5cm。