CN103091227A - 一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，其特点是它包括压力调节室（1）和供水室（2）两部分；克服了原来必须要求把供水室放入井内的限制，使野外测量更容易实施，通过压力调节室及进气管的调节确定钻孔内恒定水位的位置，减少了对土壤的破坏和影响，使测量值更准确和具有代表性，对钻孔的规格要求更加宽松，使其使用范围大大增加。

Description

一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪

技术领域：

本发明涉及土壤物理学技术领域，具体地讲是一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，用于土壤渗透性参数的测量。

背景技术

土壤渗透性能是土壤重要的物理性质，决定了降水入渗与径流比例，也是土壤水、溶质迁移与作物生长模型、计算土壤剖面水通量和设计灌溉、排水***工程的一个重要土壤参数。同时，有关土壤水传导参数的获取和掌握对于了解和治理土壤水和地表水污染、土壤侵蚀也非常重要。因此，迅速和准确地获取土壤水入渗参数具有十分重要的意义。田间原位测定土壤入渗特性是研究描述土壤水流动力学过程的关键，国内外研究者围绕这一问题进行了大量研究。

Guelph入渗仪是一种利用三维入渗原理来测量田间饱和导水率的测量仪器，因其在野外测量土壤水力参数具有省时、省水、操作简便等优点而被广泛应用。具体来讲，Guelph入渗仪是利用恒定钻孔入渗原理而设计的一套便携的原位测定田间土壤饱和导水率的入渗装置。恒定水头钻孔法测量田间饱和导水率的具体操作是用土钻原位钻孔，一般孔深0-25cm，直径小于10cm，井打好后用马氏瓶供水，观测孔内水位动态变化，当孔内水深维持在一恒定高度一段时间后即认为入渗达到了稳定状态，这时通过马氏瓶读数获取稳态流速。由于Guelph入渗仪维持井内恒定水位时采取了正压的方式，测量时需要把Guelph入渗仪的供水室的一部分放于入渗孔内，或者在孔外挖坑使Guelph入渗仪的进气管的末端与控制的水位位于同一高度，从而为在野外使用带来了不便之处，影响了测量的精度，是Guelph入渗仪应用中亟待解决的关键问题。

发明内容：

    本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，主要解决现有的Guelph入渗仪测量不便和精度较低等问题，

本发明的技术方案是：一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，其特殊之处在于包括压力调节室和供水室两部分；所述的供水室下端密封，可上下移动的供水室进气管通过供水室上端***到其内部，供水室上端有一抽气嘴，供水室上方有进水口，进水口由供水室密封塞密封；所述的压力调节室下端密封，上端有一加水口，并用压力调节室密封塞密封，可上下移动的压力调节室进气管通过压力调节室上端***其内部，调节室上端有一出气嘴；所述的出气嘴与供水室进气管通过连接软管相通连接，供水室下部有一带控制开关的出水口，出水口连接供水管，在控制开关与供水管之间有一用于流量观测的流量计，供水管放置在钻孔内；所述的压力调节室进气管末端至压力调节室内水面的距离h₁与供水室进气管末端至钻孔内自由水面的距离h₂必须相等。

进一步，所述的压力调控室为直径5~10cm长50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒。

进一步，所述的供水室为直径10~20cm长度为50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒。

本发明所述的一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、钻孔内恒定水位的实现通过负压调节完成，克服了原来必须要求把供水室放入钻孔内的限制，使野外测量更容易实施，有效减少了人工工作量，节省了时间大幅度地提高了工作效率；2、由于供水室在钻孔外，减少了对孔壁土壤的潜在破坏和影响，使测量值更准确和具有代表性；3、对钻孔的规格要求更加宽松，使用范围大大增加。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图面说明：

1压力调节室、2供水室、3供水管、4钻孔、5流量计、6压力调节室进气管、7供水室进气管、8供水室密封塞、9出气嘴、10抽气嘴、11连接软管、12出水口、13控制开关、14、压力调节室密封塞。

具体实施方式：

    为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1，参见图1，根据设计需要选择合适的压力调节室1和供水室2，供水室2下端密封，压力调控室1为直径5~10cm长50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒，供水室2为直径10~20cm长度为50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒；可上下移动的供水室进气管7通过供水室2上端***到其内部，供水室2上端有一抽气嘴10，供水室2上方有进水口，进水口可由供水室密封塞8密封，压力调节室1下端密封，上端有一加水口并用压力调节室密封塞14密封，可上下移动的压力调节室进气管6通过调节室1上端***其内部，调节室1上端有一出气嘴9，出气嘴9与进气管7通过连接软管11相通连接；供水室2下侧部有一带控制开关13的出水口12，出水口12连接有供水管3，在控制开关13与供水管3之间有一用于流量观测的流量计5，供水管3放置在钻孔4内；压力调节室进气管6末端至压力调节室1内水面的距离h₁与供水室进气管7末端至钻孔４内自由水面的距离h₂必须相等；形成本发明的测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪。

本发明所述的一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，测量***连接好后，实验开始之前先关闭控制开关13，把压力调节室1和供水室2内的水填充到预定位置，利用密封件把压力调节室1和供水室2密封，根据需要调整好进气管的位置, 压力调节室进气管6末端距离压力调节室1内水面的距离记为h₁，供水室进气管7末端距离钻孔内预定水位的距离记为h₂，并要求h₂等于h₁，据此向钻孔4内快速加水到预定位置，并打开开关13，利用抽气设备通过抽气嘴10开始抽气，直到进气管6、7都开始进气为止入渗实验开始，观察流量计5的数值，待流量稳定记录下稳定的流量值，实验结束。结合钻孔的规格参数以及钻孔内的水深数据，利用公知的公式可计算出该位置处土壤的饱和导水率等有关渗透性参数。

Claims (3)

1.一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，其特征在于包括压力调节室（1）和供水室（2）两部分；所述的供水室（2）下端密封，可上下移动的供水室进气管（7）通过供水室（2）上端***到其内部，供水室（2）上端有一抽气嘴（10），供水室（2）上方有进水口，进水口由供水室密封塞（8）密封；所述的压力调节室（1）下端密封，上端有一加水口，并用压力调节室密封塞（14）密封，可上下移动的压力调节室进气管（6）通过压力调节室（1）上端***其内部，调节室（1）上端有一出气嘴（9）；所述的出气嘴（9）与供水室进气管（7）通过连接软管（11）相通连接，供水室（2）下部有一带控制开关（13）的出水口（12），出水口（12）连接供水管（3），在控制开关（13）与供水管（3）之间有一用于流量观测的流量计（5），供水管（3）放置在钻孔（4）内；所述的压力调节室进气管（6）末端至压力调节室（1）内水面的距离h₁与供水室进气管（7）末端至钻孔（4）内自由水面的距离h₂必须相等。

2.根据权利要求1所述的一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，其特征在于所述的压力调控室（1）为直径5~10cm长50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒。

3.根据权利要求1所述的一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪，其特征在于所述的供水室（2）为直径10~20cm长度为50~100cm的两端封闭的有机玻璃圆筒。

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