[发明专利]一种快速测定多种砂土渗透系数的装置及方法

权利要求书

1.一种快速测定多种砂土渗透系数的装置，其特征在于，包括渗流系统和图像采集系统，所述的渗流系统包括有机玻璃圆筒(19)，所述有机玻璃圆筒(19)内水平安装有位于上部的第二透水石(15)和位于下部的第一透水石(7)；第一透水石(7)下部填充砂砾石(8)；第二透水石(15)和第一透水石(7)之间铺设有多层砂土土样；所述有机玻璃圆筒(19)侧壁连接有第二排水管(10)、第三排水管(16)和多个测压管，测压管数量与所述砂土土样的层数相同，分别设置在各层砂土土样的分界面处以及最下层砂土土样与第一透水石(7)的分界面处；所述第二排水管(10)设置在有机玻璃圆筒(19)底部，第三排水管(16)设置在第二透水石(15)上方；所述图像采集系统包括一用于追踪有机玻璃圆筒(19)内放射性同位素释放的射线的探测器，该探测器安装在有机玻璃圆筒(19)的一侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三排水管(16)上设置有一流量控制阀。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于向有机玻璃圆筒(19)注入水的供水装置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述供水装置包括储水槽(1)和第一排水管(2)，所述第一排水管(2)的出口位于有机玻璃圆筒(19)上方。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一排水管(2)上设置有一流量控制阀。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测压管上刻有刻度，刻度值为距离有机玻璃圆筒(19)底面的高度值。

7.一种快速测定多种砂土渗透系数的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的装置实现，具体为：

(1)向有机玻璃圆筒(19)注入水，控制注入速度，保证液面高度恒定在一个定值H；稳定后，加入同位素示踪剂H₂¹⁸O。

(2)探测器采集放射性同位素示踪剂H₂¹⁸O的运动轨迹。

(3)根据运动轨迹获得在一层砂土土样中的渗流时间t，从而获得渗流速度v,v＝D/t，其中，D为该层砂土土样的厚度；

(4)根据连接与该层砂土土样底面处的测压管中的液面高度h，获得水头损失Δh，Δh＝H-h；

(5)计算得到渗透系数k，k＝vD/Δh。