[实用新型]一种研究钙质土一维水动力弥散特性的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种研究钙质土一维水动力弥散特性的试验装置，涉及岩土介质领域的一维水动力弥散技术。本实验装置包括研究对象——土钙质土（00）；设置有供水单元（10）、弥散单元（20）和采集单元（30）；供水单元（10）和弥散单元（20）连接；弥散单元（20）和采集单元（30）连接。本实用新型可以在室内完成一维水动力弥散实验，可重复试验，可设置土级配、土密度、弥散水头和咸水浓度等变量条件；操作简单，不需要太多繁琐步骤；制造成本低，可以同时进行多组试验，效率高。

技术领域

本实用新型涉及岩土介质领域的一维水动力弥散技术，尤其涉及一种研究钙质土一维水动力弥散特性的试验装置。

背景技术

岛礁吹填后，地下水体的变化直接影响到岛礁植被的生存状况，若能形成稳定淡水体，则对岛礁运行有重要作用，其中弥散是形成淡水体的一大影响因素。作为吹填岛的主体介质，钙质土是一种不同于陆源土的特属土，钙质土亦可称作碳酸盐类土，通常是指包括海洋生物(珊瑚、海藻和贝壳等)的富含碳酸钙或其它碳酸盐类物质的特殊岩土介质。钙质土长期在碳酸盐溶液中，经物理、生物化学作用，其中包括有机碎屑及岩屑的破碎和胶结过程，经过一定的压力、温度和溶解的变化过程，而形成的一种碳酸盐沉积物。由于其与陆源土存在的较大差异，已有的土壤弥散特征不适用于钙质土，而由于吹填岛礁的地下水动力条件复杂，很难实现现场弥散试验，因此设计一种室内的弥散模拟装置有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的问题，提供一种钙质土一维水动力弥散特性的试验装置，以进行室内的弥散试验来弄清钙质土的弥散特征。

一、研究钙质土一维水动力弥散特性的试验装置(简称装置)：

本装置包括研究对象——钙质土；

设置有供水单元、弥散单元和采集单元；

钙质土置于弥散单元中，供水单元和弥散单元连接，弥散单元和采集单元连接；

供水单元由淡水水位箱、咸水水位箱、淡水桶和咸水桶组成；

弥散单元由弥散土柱和测压管组成；

采集单元由土壤三参数传感器、数据采集器和电脑组成；

其位置和连接关系是：

弥散土柱放置在水平地面上；

测压管连接在弥散土柱底部的测压管出水口上；

淡水水位箱和咸水水位箱放置在弥散土柱正上方同一高度，底部淡水出水口和咸水出水口通过乳胶管与分别于弥散土柱顶部的淡水进水口和咸水进水口连接；

淡水桶和咸水桶放置在水平地面，分别为淡水水位箱和咸水水位箱供水；

土壤三参数传感器插在弥散土柱21底部传感器插口，与数据采集器和电脑依次连接。

二、研究钙质土一维水动力弥散特性的试验方法(简称方法)

本方法包括下列步骤：

①将土柱与底部盖板连接，放置在水平地面上；

②关闭土柱的出水口，在土柱底部先铺设一层砾石缓冲层，然后向土柱内分层填入钙质土，装样完毕再在土柱顶部铺设一层砾石缓冲层；

③将顶部盖板安装在土柱顶部；

④用乳胶管将淡水水位箱的淡水出水口和咸水水位箱的咸水出水口分别与弥散土柱顶部的淡水进水口和咸水进水口连接，并暂时关闭淡水出水口和咸水出水口；

⑤淡水桶和咸水桶分别向淡水水位箱和咸水水位箱供水并保持一定水位；

⑥打开淡水出水口和土柱出水口，使土柱淡水饱和；