[发明专利]一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置

说明书

本发明公开了一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，属于土柱入渗试验技术领域，包括透明有机玻璃柱、电脑和数据采集仪，其特征在于：还包括升降支架、恒流瓶和电子秤，电子秤与电脑连接，恒流瓶置于电子秤上，恒流瓶的瓶口塞有橡胶塞，橡胶塞上贯穿连接有进气管，进气管上连接有进气开关，恒流瓶上连接有输水管，输水管的出水端上连接有降雨喷头，输水管上连接有供水开关和流量计，透明有机玻璃柱内填有土体，土体中设置有体积含水率传感器和基质吸力传感器。本发明能够对降雨强度和积水入渗的积水高度进行精确控制，不仅能够有效实现土柱降雨入渗全过程的模拟，而且能够模拟多种工况下的降雨入渗试验，操作简单，易于推广。

技术领域

本发明涉及到土柱入渗试验技术领域，尤其涉及一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置。

背景技术

进行室内土柱降雨入渗试验是研究土体降雨入渗规律的有效手段。目前常规的土柱入渗装置可模拟定水头积水入渗。在天然降雨条件下，土体的入渗是由非积水入渗到积水入渗的发展过程。土坡在降雨条件下，坡面会由非积水入渗发展为定水头积水入渗，常规的土柱入渗装置并不能完全模拟这一过程。

公开号为CN 206756813U，公开日为2017年12月15日的中国专利文献公开了一种降雨入渗试验模拟装置，其特征在于：包括顶部设有开口的土柱模拟装置及设置在所述土柱模拟装置顶部的降雨模拟装置；所述土柱模拟装置包括有机玻璃圆柱体，所述有机玻璃圆柱体内部设有土壤，所述有机玻璃圆柱体底部设有砂砾石，所述砂砾石和所述土壤之间设有土工布；

所述砂砾石通过连接管与地下水模拟装置连通；所述有机玻璃圆柱体的侧壁上插有至少三个土壤水分盐分监测系统，所述土壤水分盐分监测系统伸入所述有机玻璃圆柱体中的土壤中；所述连接管与所述有机玻璃圆柱体和所述地下水模拟装置的连接处均设有防水密封部件。

公开号为CN 204945001U，公开日为2016年01月06日的中国专利文献公开了一种室内模拟降雨入渗的试验装置，其特征在于，包括：用于容纳非饱和土的两端敞口的土柱筒、安装于所述土柱筒顶端的降雨装置、与所述降雨装置通过第一导管相连的注水装置、安装于所述土柱筒底端的水样收集装置、用于测量土壤含水率的数据采集装置以及向数据采集装置供电的电源；所述数据采集装置包括多组沿土柱筒纵向分布的时域反射仪，所述时域反射仪的三个探头伸入土壤内部以采集含水率数据，探头经信号线将测试数据传输至采集器。

在天然降雨条件下，土体的入渗是由非积水入渗到积水入渗的发展过程；土坡在降雨条件下，坡面会由非积水入渗发展为定水头积水入渗；以上述专利文献为代表的现有技术，降雨强度和积水入渗的积水高度不能精确的控制，不能有效实现土柱降雨入渗全过程的模拟。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，本发明能够对降雨强度和积水入渗的积水高度进行精确控制，不仅能够有效实现土柱降雨入渗全过程的模拟，而且能够模拟多种工况下的降雨入渗试验，操作简单，易于推广。

本发明通过下述技术方案实现：

一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，包括透明有机玻璃柱、电脑和数据采集仪，数据采集仪与电脑连接，其特征在于：还包括升降支架、恒流瓶和电子秤，所述升降支架包括底座、立柱和滑动连接在立柱上的升降座板，所述电子秤固定在升降座板上，电子秤通过信号电缆与电脑连接，所述恒流瓶置于电子秤上，恒流瓶内盛有入渗溶液，恒流瓶的瓶口塞有橡胶塞，橡胶塞上贯穿连接有进气管，所述进气管的一端伸入入渗溶液中，进气管的另一端伸入透明有机玻璃柱内，进气管上连接有进气开关，进气开关靠近橡胶塞，所述恒流瓶的侧壁上连接有输水管，输水管的出水端上连接有降雨喷头，所述降雨喷头位于透明有机玻璃柱的开口上方，所述输水管上连接有供水开关和流量计，所述供水开关靠近输水管的进水端，所述透明有机玻璃柱固定在底座上，所述透明有机玻璃柱内填有土体，土体中设置有体积含水率传感器和基质吸力传感器，所述体积含水率传感器和基质吸力传感器分别与数据采集仪电连接。