[发明专利]一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置及方法

权利要求书

1.一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，该装置包括测定装置主体箱(3)，其特征在于，所述的测定装置主体箱(3)内由下而上依次为水槽(11)、试验土样区和溶液区，所述的水槽(11)内填充石英砂(12)，所述的试验土样区填充试验土样(6)，所述的试验土样区均匀设有取样管(7)，所述的取样管(7)垂直穿过测定装置主体箱(3)并伸入至试验土样(6)中；

进行测定试验时，首先，在测定装置主体箱(3)中依次填充石英砂(12)和试验土样(6)，密封取样管(7)，向溶液区加入自来水直至土样饱和，然后，将溶液区自来水置换为相同液位高度的溶液(4)，最后，打开取样管(7)获取滤液并分析确定饱和土层中溶质垂直有效扩散系数。

2.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，该装置还包括用于确定土样饱和的测水压管(14)，所述的测水压管(14)沿垂直方向设置，测水压管(14)下端连通至所述的水槽(11)，所述的测水压管(14)上设有止回阀(15)；

向溶液区加入自来水，测水压管(14)中的自来水与溶液区的自来水齐平后确定土样饱和。

3.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的试验土样区上部设有挡水凸缘(5)，所述的挡水凸缘(5)固定于测定装置主体箱(3)内侧壁并向箱体中心位置凸出。

4.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的取样管(7)为注射器状，取样管(7)伸入试验土样(6)的一端设有滤网(9)，取样管(7)活动设置活塞(8)。

5.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的测定装置主体箱(3)为圆柱形箱体，测定装置主体箱(3)上下端分别设有用于密封的密封顶盖(1)和密封底盖(13)。

6.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的石英砂(12)和试验土样(6)之间设有用于将两者分隔的土工织物(10)。

7.根据权利要求1所述的一种饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置，其特征在于，在进行测定试验时，溶液(4)上方还设置一层油层(2)。

8.一种采用如权利要求1～7任一项所述的饱和土层中溶质垂直有效扩散系数的测定装置的测定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)在取样管(7)前端放置滤网(9)，密封取样管(7)；

(2)在水槽(11)内填满石英砂(12)，在石英砂(12)上铺设土工织物(10)；

(3)将试验土样(6)分层填入测定装置主体箱(3)中的土工织物(10)上方，并在试验土样(6)上方放入一定高度的自来水；

(4)自来水经渗流填满水槽(11)，确认试验土样(6)饱和后将试验土样(6)上方自来水置换成相同液位高度的溶液(4)，并在溶液(4)上方覆盖油层(2)；

(5)封闭测定装置主体箱(3)，待试验土样(6)浸泡至预定时间后，打开取样管(7)收集滤液，对滤液进行分析得到饱和土层中溶质垂直有效扩散系数。