[发明专利]一种喀斯特地区常水头饱和导水率测定装置及测量方法

说明书

本发明提供一种喀斯特地区常水头饱和导水率测定装置及测量方法，包括放水装置、渗透架、进水装置和水槽，其中，放水瓶放置在渗透架上，渗透架包括放水台，等高不锈钢实心圆柱、铁三环，放水台位于顶部，为矩形状平台，等高不锈钢实心圆柱焊接在放水台下部，铁三环上设有螺栓，镙接在等高不锈钢实心圆柱上，铁三环的不锈钢圈上放置渗透用的双环刀中空环刀。本发明可用于准确测量喀斯特地区不同碳酸盐母岩发育坡耕地渗透曲线和饱和导水率，分析不同母岩发育坡耕地的渗透曲线和饱和导水率的差异。

技术领域

本发明属于水土保持与荒漠化防治领域，尤其涉及一种喀斯特地区常水头饱和导水率测试装置及测量方法。

背景技术

化学侵蚀、水土侵蚀和混合侵蚀是西南喀斯特地区的主要侵蚀类型，可溶性岩石和流动水是导致化学侵蚀的重要因素，降水是水力侵蚀和混合侵蚀的主要动力之一。西南岩溶区分布有多种碳酸盐岩石发育的坡耕地，不同的碳酸盐母岩发育土壤的渗透系数、抗蚀性和抗冲击性存在差异。

现有土壤渗透测定装置单一，需人工手动加水，且无法做到常水头测试，水头改变会导致渗透速率发生改变，渗透曲线会发生改变，无法准确得到土壤的渗透曲线和饱和导水率。此外，现有装置无法收集渗透水，测定土壤的渗透曲线和饱和导水率所需时间长，会浪费大量的水资源。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种喀斯特地区常水头饱和导水率测定装置及测量方法，解决现有简易装置水头不稳定、手动加水和无法收集渗透废水等缺陷。

本发明采用如下技术方案：

一种喀斯特地区常水头饱和导水率测定装置，包括渗透架、放水装置、进水装置和水槽。放水装置包括玻璃放水瓶、玻璃管、橡皮塞、橡胶管，放水瓶下部侧面前后各有一个孔，前侧的为放水瓶出水口，后侧的为放水瓶进水口，放水瓶顶部为瓶口，瓶口用有孔橡皮塞塞住，孔中插入玻璃管，Y型管塞进有另一孔橡皮塞的孔中后用该橡皮塞堵住出水口，在放水瓶外一侧的Y型管塞进橡胶管中，橡胶管接到双环刀中空环刀内即可自动放水。放水装置下部为渗透架，材质为不锈钢，包括放水台、12根等高不锈钢实心圆柱、10个可调节高低的铁三环，放水台设置于顶部，为矩形状平台，用于放置放水装置，等高不锈钢实心圆柱等距地焊接在放水台下部，正面焊接10根，背面焊接2根，铁三环上设有螺栓，镙接在渗透架正面的10根实心圆柱上，铁三环末端的不修钢圈用于放置渗透所用的的双环刀。进水装置，包括水龙头和进水管，进水管通过放水瓶进水口塞入进水瓶内，用防水胶固定在进水管上，放水瓶外的进水管另一端接水龙头。水槽设于渗透架的下部，材质为不锈钢。

进一步的优化是，在放水瓶中水的余量不多时，打开玻璃瓶外的水龙头即可将水灌入放水瓶中，不做实验时拔出洗手池水龙头所接的进水管。

进一步的优化是，玻璃管底与双环刀中的空环刀顶端保持在同一水平面，即可保持常水头，玻璃管可上下移动控制水头的高低。

进一步的优化是，所述渗透架的底座设为带盖的水槽，盖上设有孔，材质为不锈钢，水槽底部有一出水口，出水口处设一用于防水胶固定的滤网，滤网上装有活性炭，用于过滤渗透水中的肉眼可见的杂质，渗透水可循环利用，减少水资源的浪费。

进一步的优化是，所述渗透架12根等高不锈钢实心圆柱焊接在水槽上，前面10根等高不锈钢实心圆柱的间距一致，前面10根圆柱上镙接10个铁三环，可调节高低，不锈钢圈用于放置漏斗，漏斗上放置双环刀(底部的环刀为取土环刀，上部环刀为盛水空环刀)。

进一步的优化的是，所述放水瓶出水口用Y型管塞入出水口处有孔橡皮塞的孔中，同一个放水瓶可同时测量两个土样的渗透系数，节约了时间成本。