[实用新型]一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置

说明书

一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置，包括立柱和土柱筒，土柱筒设置在电子天平上，立柱采用“U”形结构，立柱的水平段位于土柱筒正上方，土柱筒顶部设有降雨装置，立柱上设有马氏瓶，马氏瓶与降雨装置之间通过导水管连接，立柱上还设有加热灯泡，加热灯泡设置在土柱筒正上方，土柱筒侧壁上设有排水管，排水管的排水口设置在集水烧杯中，土柱筒一侧设有TDR采集器，TDR采集器的含水率探头穿过设置在土柱筒侧壁上。采用上述结构，能够模拟最真实的现场环境，研究在降雨和蒸发条件下非饱和土壤水分运动规律，能够实现更加精准的现场土壤条件检测作业。

技术领域

本实用新型涉及室内降雨试验装置，特别是一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置。

背景技术

入渗是将地表水与地下水、土壤水联系起来的纽带，是径流形成的过程、水循环过程的重要环节。垂直入渗是有重力的一维入渗，入渗率、累计入渗量和入渗距离是描述入渗过程的重要特征量，针对于具体的入渗边界条件，上述特征量的取得对于区域产流产沙估算、农田灌溉、农田排水、地下水补给等效果评估有着重要的意义。

土壤水分转移是土壤物理学关注的一个重要问题。土壤中的水分通过上升和汽化从土壤表面进入大气。土壤蒸发影响土壤含水量的变化，是水文循环的一个重要环节。土壤水分蒸发是土壤水分平衡的重要因素，是土壤物理试验分析的重要测试项目之一。

现有的降雨试验装置主要由土柱和马氏瓶组成，马氏瓶给降雨器供水，水流会上升至水位管中，通过微型针孔降雨至土壤中，土壤吸渗水分，水位管的水分减少，供给水面下降，使马氏瓶出水口所受外部压力减小，与马氏瓶内部压力差达到马氏瓶灵敏度时，马氏瓶进气口冒气进泡，马氏瓶中的水流向降雨器，如此反复，马氏瓶定水头自动给土柱供水。可用于研究降雨条件下的非饱和土壤水分运动规律。然而，自然界中常常伴随着降雨、蒸发，土壤水分运动不仅仅受降雨的影响，蒸发对土壤水分运动的影响也至关重要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置，能够模拟最真实的现场环境，研究在降雨和蒸发条件下非饱和土壤水分运动规律，能够实现更加精准的现场土壤条件检测作业。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置，包括立柱和土柱筒，土柱筒设置在电子天平上，立柱采用“U”形结构，立柱的水平段位于土柱筒正上方，土柱筒顶部设有降雨装置，立柱上设有马氏瓶，马氏瓶与降雨装置之间通过导水管连接，立柱上还设有加热灯泡，加热灯泡设置在土柱筒正上方，土柱筒侧壁上设有排水管，排水管的排水口设置在集水烧杯中，土柱筒一侧设有TDR采集器，TDR采集器的含水率探头穿过设置在土柱筒侧壁上。

优选的方案中，所述的马氏瓶通过马氏瓶夹夹持固定在立柱的竖直段上，且马氏瓶的侧面靠近上端的位置上设有供水口，马氏瓶的侧面靠近下端的位置上设有进气口与出水口，出水口与导水管连接。

优选的方案中，所述的导水管的高度高于降雨装置的高度。

优选的方案中，所述的降雨装置包括降雨面板，降雨面板顶面设有水位管，降雨面板底面设有多个均匀分布的微型针头。

优选的方案中，所述的土柱筒采用分节式结构，土柱筒由多节拼接组成，所述的TDR采集器上设有多个含水率探头，在每一节土柱筒上设有一个含水率探头。

本实用新型所提供的一种人工模拟室内降雨蒸发的试验装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）在试验装置上增设了加热灯泡，用于模拟蒸发条件，能够更加精准的研究实际现场条件下非饱和土壤水分的运移规律；

（2）土柱筒采用分节式结构，进行土样装填的时候，能够实现分层作业，并且也便于试验之后的设备清洗作业。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：