[实用新型]一种野外测定冻土下渗率的实验装置

说明书

本实用新型涉及土壤渗透系数测定装置，具体涉及一种野外测定冻土下渗率的实验装置，包括储水桶、固定架、第一铁环、第二铁环、辅助手柄和敲击锤；储水桶有两个固定架固定所述储水桶，使其架空、倒立；第一铁环直径是第二铁环的二倍，且高度相同，第一铁环和第二铁环下边沿均设有刺入冻土的刺入部；所述辅助手柄包括圆形的下压盖板、敲击端及连接下压盖板和敲击端的连接杆，所述下压盖板远离敲击端一侧嵌套设置第一限位圆环和第二限位圆环，第一铁环可嵌套进第一限位圆环，第二铁环可嵌套进第二限位圆环。本实用新型结构简单，实用性强，便于在野外，进行冻土下渗率的测定。

技术领域

本实用新型涉及土壤渗透系数测定装置，具体涉及一种野外测定冻土下渗率的实验装置。

背景技术

野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数最常用的是试坑法，单环法和双环法。实验原理为在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数(K)值。

(1)试坑法，在表层干土中挖一试坑，坑底要高出潜水位3-5m。向试坑内均匀注水，使试坑中的水位始终高出坑底约10cm。在坑底设置标尺，以观测坑内水位。求出单位时间内从坑底渗入的水量Q，除以坑底面积F，即得出平均渗透速度v＝Q/F。当坑内水柱高度不变(等于10cm)时，可以认为水头梯度近于 1，因而K＝v。

(2)单环法，在试坑底嵌入一高为20cm、直径为35.75cm的铁环(铁环内所圈定面积为1000cm²)。试验开始时，用马里奥特瓶控制环内水柱，保持在 10cm高度上。试验一直进行到渗入水量Q固定不变时为止，就可按下式计算此时的渗透速度：v＝Q/F。所得的渗透速度即为该岩(土)层的渗透系数值。还可通过系统记录一定时间段(例如每30min)内的渗水量，求得各个时间段内的平均渗透速度据此编绘渗透速度历时曲线图。渗透速度随时间逐渐减小，直至减小到趋于常数(呈水平线)，此时的渗透速度即为所求的渗透系数值。

(3)双环法，在坑底嵌入两个高约20cm，直径分别为0.25m和0.5m的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，因此它比试坑法和单环法的精度都高。

双环法测野外渗透系数SK-500型试坑双环注水试验装置，试验的结果更接近实际情况。利用这个试验资料研究区域性水均衡以及水库、灌区、渠道渗漏量等都是十分重要的。实验原理：在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数(K)值。在坑底嵌入两个高约20cm，直径分别为 0.25m和0.5m的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，精度高。

现有单环、双环渗水实验装置比较适合用在地表松散岩层，针对干寒地区的冻土，由于其土质较硬，现有的单环、双环装置很难嵌入冻土层中，因此冻土下渗率参数测定存在困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷及现有条件不足，提供一种野外测定冻土下渗率的实验装置。对于开展季节性冻土冻结程度研究提供设备支撑。

本实用新型的技术方案：一种野外测定冻土下渗率的实验装置，包括储水桶、固定架、第一铁环、第二铁环、辅助手柄和敲击锤；

所述储水桶有两个，所述固定架固定所述储水桶，使其架空、倒立；

所述第一铁环直径是第二铁环的二倍，且高度相同，第一铁环和第二铁环下边沿均设有刺入冻土的刺入部；