[发明专利]模拟降雨土柱入渗试验系统

权利要求书

1.一种模拟降雨土柱入渗试验系统，用于研究降水在非饱和土中的入渗规律，其特征在于，具有：

模拟降雨装置，包括储水箱、与该储水箱连接的水流回路单元、与该水流回路单元连接的用于模拟降雨的喷淋构件；

受雨装置，包括设置在所述喷淋构件下方竖直设置的多个土柱筒单元、设置在该土柱筒单元外侧的径流排水单元；

数据采集装置，用于进行数据采集，包括设置在所述水流回路单元中的给水流量计、设置在所述径流排水单元中的排水流量计、分别设置在所述土柱筒单元上用于采集降雨土柱入渗数据的多个传感器单元；

控制系统，用于对所述水流回路单元的给水量和所述径流排水单元的排水进行控制；以及

数据分析装置，用于接收所述数据采集装置采集的数据并对该数据进行分析，得到降水在非饱和土中的入渗规律，

其中，所述水流回路单元包括水管、进水端通过水管与所述储水箱连接的水泵、第一电磁阀和第二电磁阀，

所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均分别具有一个进水口和两个出水口，

所述第一电磁阀的进水口通过水管与所述水泵的输出端连通，所述第一电磁阀的一个出水口通过水管与所述储水箱连通，

所述第二电磁阀的进水口通过水管与所述第一电磁阀的另一个出水口连通，所述第二电磁阀的一个出水口通过水管与所述储水箱连通，

所述喷淋构件包括与所述第二电磁阀的另一个出水口连接的喷头、设置在该喷头内的降雨均分器，

所述降雨均分器有两个，均呈圆形，水平地安装在所述喷头内，该两个降雨均分器的圆心位于所述喷头的中心轴线上，

两个所述降雨均分器中一个为打孔均匀分布的降雨均分器，另一个为打孔中间分散周边密集分布的降雨均分器、打孔一半密集一半分散分布的降雨均分器、打孔中间密集周边分散分布的降雨均分器中的一种，或者两个所述降雨均分器都为打孔均匀分布的降雨均分器，

所述土柱筒单元中，最上方的所述土柱筒的外壁上从上往下沿径向设置有尺寸刻度，并且离上端30cm处沿水平面均匀设置有六个排水孔，

所述土柱筒单元中，最下方的所述土柱筒的底部设置有渗滤排水层，

所述径流排水单元包括与所述排水孔连通的环形的径流排水管、该径流排水管连通的第二排水箱、设置在所述径流排水管与所述第二排水箱之间的第三电磁阀。

2.根据权利要求1所述的模拟降雨土柱入渗试验系统，其特征在于：

其中，所述降雨均分器具有多孔结构，用于使水分散形成模拟雨滴。

3.根据权利要求1所述的模拟降雨土柱入渗试验系统，其特征在于：

其中，所述土柱筒单元包括土柱筒支架、设置在该土柱筒支架上的多个从上至下依次叠放的盛有土柱模型的土柱筒以及设置在所述土柱筒支架下方的第一排水箱。

4.根据权利要求3所述的模拟降雨土柱入渗试验系统，其特征在于：

其中，所述传感器单元包括多个张力计和多个土壤水分传感器，

所述张力计沿径向均匀设置在所述土柱筒的外壁内侧上，用于测量降雨时土层的基质吸力，

所述土壤水分传感器对应所述张力计设置在外壁内侧上，用于测量土层的含水量。

5.根据权利要求3所述的模拟降雨土柱入渗试验系统，其特征在于：

其中，所述土柱筒的材质采用透明钢化玻璃。

6.根据权利要求1所述的模拟降雨土柱入渗试验系统，其特征在于：

其中，所述给水流量计设置在所述第一电磁阀和所述第二电磁阀之间，

所述排水流量计设置在所述第三电磁阀与所述第二排水箱之间。