[发明专利]基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装置及测定方法

权利要求书

1.一种基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装置，其特征在于， 包括模拟降雨装置和集水环；

所述模拟降雨装置包括储水桶和进气管，所述储水桶为下端开 口的中空壳体；所述储水桶的开口端设置有滴水盘，所述滴水盘用 于将所述储水桶内的水形成水滴；所述进气管的下端端口与所述储 水桶连通；所述进气管的上端端口位于所述储水桶的上方；

所述集水环为两端开口的中空壳体，且其一端与所述滴水盘连 通，另一端切入土壤中，所述集水环的侧壁上设置有集流口，所述 集流口与外部流量计连通。

2.根据权利要求1所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，所述进气管包括压力平衡管、气管和密封塞；所 述压力平衡管为上端开口的中空壳体，其上下两端均通过管道与所 述储水桶连通，且两个所述管道上均设置有阀门；所述气管的下端 插设在所述压力平衡管内，并通过所述压力平衡管与所述储水桶连 通，所述气管的另一端端口位于所述储水桶的上方；所述密封塞套 设在所述气管外，并将所述压力平衡管的上端端口密封。

3.根据权利要求1或2所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测 定装置，其特征在于，所述滴水盘包括安装环部和滴水板，所述滴 水板上设置有多个滴水孔；每个所述滴水孔上均设置有针头；

所述滴水板设置在所述安装环部内，所述储水桶的开口端插设 在所述安装环部的一端；所述集水环的一端与所述安装环部的另一 端连接。

4.根据权利要求3所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，所述储水桶与所述安装环部之间设置有橡胶垫圈， 所述橡胶垫圈用于填补所述储水桶和所述安装环部之间的缝隙，起 到密封作用；

所述储水桶上还设置有注水口，所述注水口上设置有注水阀门。

5.根据权利要求3所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，还包括高度调节装置；所述高度调节装置包括升 高环部和连接环部，所述连接环部设置在所述升高环部的一端，所 述集水环的一端插设在所述连接环部内，所述升高环部的另一端插 设在所述安装环部内。

6.根据权利要求5所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，所述集水环、所述滴水盘与所述储水桶的截面均 为圆形，所述储水桶的截面直径等于所述集水环的截面直径；所述 连接环部和所述升高环部的截面均为圆形，所述升高环部的截面直 径等于所述集水环的截面直径。

7.根据权利要求5所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，所述模拟降雨装置、所述高度调节装置的材质均 采用有机玻璃。

8.根据权利要求5所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装 置，其特征在于，所述集水环采用6mm厚的钢板焊接而成。

9.一种基于模拟降雨的土壤入渗能力测定方法，其特征在于， 包括以下步骤：

将集水环打入土壤中；

向模拟降雨装置的储水桶中注满水后关闭注水口，打开两个阀 门，调整气管高度，以使实验模拟雨强为预设雨强；

将模拟降雨装置放置在集水环上；

记录模拟降雨装置中的水位h1，并开始计时；

观测集流口的产流时间t1和任意时刻t对应出流量R；

经过预定实验时间T后，关闭阀门，读取模拟降雨装置中的水 位h2，计算出模拟降雨强度i；

根据模拟降雨强度i计算出任一时刻土壤入渗速率f。

10.根据权利要求9所述的基于模拟降雨的土壤入渗能力测定 方法，其特征在于，在将模拟降雨装置放置在集水环上的步骤之前， 还包括如下步骤：将模拟降雨装置放置在高度调节装置上，将高度 调节装置放置在集水环上。