CN215066008U - 多种浸水方式下的入渗扩散试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，涉及浸水入渗扩散试验装置技术领域，具体为包括量测装置，所述量测装置由上部水箱、无底箱体、土样、下部水箱、土壤水分计、连通孔、模拟地下水、调节式花洒、模拟流体水、控水面排水孔和水位排水孔构成，所述上部水箱的底部设置有调节式花洒。该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，通过控制不同位置的水位排水孔，来保持恒定的水头，模拟临水渗透和水位抬升两种浸水方式；通过调节调节式花洒来控制出水量，来实现不同强度的降雨量，来模拟不同强度降雨入渗的浸水方式，从而起到了构造原理简单、易于操作控制的作用，达到了方便进行试验的目的。

Description

多种浸水方式下的入渗扩散试验装置

技术领域

本实用新型涉及浸水入渗扩散试验装置技术领域，具体为多种浸水方式下的入渗扩散试验装置。

背景技术

水的作用会引起土体含水率的增加，目前研究表明含水率的增加通常会导致土体强度降低、变形模量减小，进而引发一系列的工程问题，如地基承载力不足、边坡失稳、建筑物的不均匀沉降等。因此，在工程建设及运营维护过程中，必须重视水的作用。研究不同浸水方式下，水在土体中的入渗扩散范围及不同距离下土体含水率的变化程度，对工程设计的安全性及运营维护的经济性至关重要。常见的浸水方式有降雨入渗、地下水位抬升及临水渗透这三种形式。土体饱和部分的渗透规律研究相对成熟，非饱和部分的浸润范围及水分的扩散规律尚在探索阶段。在一些重大工程中通过埋设含水量仪、土壤水分传感器等设备来监测不同浸水方式下土体含水率的变化。这种现场监测的研究方法存在耗时较长、费用较高、水分扩散规律不直观的缺点，不利于规律性研究及理论模型的建立。室内模型试验的研究主要集中在降雨入渗这一种浸水方式下的入渗扩散规律研究，关于地下水位抬升、临水渗透这两种浸水方式下的入渗扩散规律鲜有报道。针对上述问题，本实用新型提供的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，具有构造原理简单、易于操作控制、便于时空监测的特点。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，包括量测装置，所述量测装置由上部水箱、无底箱体、土样、下部水箱、土壤水分计、连通孔、模拟地下水、调节式花洒、模拟流体水、控水面排水孔和水位排水孔构成，所述上部水箱的底部设置有调节式花洒，所述上部水箱的底部固定连接有无底箱体，所述无底箱体的内部分别设置有土样和模拟流体水，所述无底箱体的一侧面开设有控水面排水孔，所述无底箱体两侧面的底部均开设有连通孔，所述无底箱体的前面设置有土壤水分计，所述无底箱体的底部抵接有下部水箱，所述下部水箱的内部设置有模拟地下水，所述下部水箱的一侧面开设有水位排水孔。

可选的，所述调节式花洒的数量有若干个，若干个调节式花洒呈线性阵列排布。

可选的，所述无底箱体的材质为透明塑料，所述无底箱体的长度和宽度均小于下部水箱的长度和宽度。

可选的，所述土壤水分计的端部位于土样的内部，所述土样与模拟流体水抵接。

可选的，所述模拟地下水与土样的底部抵接，所述土壤水分计和水位排水孔的数量均有若干个，若干个所述水位排水孔呈线性阵列排布。

可选的，所述模拟流体水的位置与控水面排水孔的位置相对应，所述土样的高度高于控水面排水孔的高度。

(三)有益效果

本实用新型提供了多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，具备以下有益效果：

1、该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，通过控制不同位置的水位排水孔，来保持恒定的水头，模拟临水渗透和水位抬升两种浸水方式；通过调节调节式花洒来控制出水量，来实现不同强度的降雨量，来模拟不同强度降雨入渗的浸水方式，从而起到了构造原理简单、易于操作控制的作用，达到了方便进行试验的目的。

2、该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，通过无底箱体和土壤水分计的设置，使该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置具备了方便规律性研究及理论模型的建立的效果，在使用的过程中通过在无底箱体上标注浸润线的发展轨迹，来定性的描述不同浸水方式下的入渗扩散规律。利用水分计，实时监测不同位置上土样含水率的变化，来实现不同浸水方式下土土样含水率的时空监测，定量的研究入渗扩散的规律，达到了方便规律性研究及理论模型的建立的目的。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型正视的结构示意图。

图中：1、上部水箱；2、无底箱体；3、土样；4、下部水箱；5、土壤水分计；6、连通孔；7、模拟地下水；8、调节式花洒；9、模拟流体水；10、控水面排水孔；11、水位排水孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图2，本实用新型提供技术方案：多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，包括量测装置，量测装置由上部水箱1、无底箱体2、土样3、下部水箱4、土壤水分计5、连通孔6、模拟地下水7、调节式花洒8、模拟流体水9、控水面排水孔10和水位排水孔11构成，上部水箱1的底部设置有调节式花洒8，调节式花洒8的数量有若干个，若干个调节式花洒8呈线性阵列排布，上部水箱1的底部固定连接有无底箱体2，通过无底箱体2和土壤水分计5的设置，使该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置具备了方便规律性研究及理论模型的建立的效果，在使用的过程中通过在无底箱体2上标注浸润线的发展轨迹，来定性的描述不同浸水方式下的入渗扩散规律，利用土壤水分计5，实时监测不同位置上土样3含水率的变化，来实现不同浸水方式下土样3含水率的时空监测，定量的研究入渗扩散的规律，达到了方便规律性研究及理论模型的建立的目的，无底箱体2的材质为透明塑料，无底箱体2的长度和宽度均小于下部水箱4的长度和宽度，无底箱体2的内部分别设置有土样3和模拟流体水9，模拟流体水9的位置与控水面排水孔10的位置相对应，土样3的高度高于控水面排水孔10的高度，无底箱体2的一侧面开设有控水面排水孔10，无底箱体2两侧面的底部均开设有连通孔6，无底箱体2 的前面设置有土壤水分计5，土壤水分计5的端部位于土样3的内部，土样3 与模拟流体水9抵接，无底箱体2的底部抵接有下部水箱4，下部水箱4的内部设置有模拟地下水7，模拟地下水7与土样3的底部抵接，土壤水分计5和水位排水孔11的数量均有若干个，若干个水位排水孔11呈线性阵列排布，下部水箱4的一侧面开设有水位排水孔11，通过水位排水孔11，来保持恒定的水头，模拟临水渗透和水位抬升两种浸水方式；通过调节调节式花洒8来控制出水量，来实现不同强度的降雨量，来模拟不同强度降雨入渗的浸水方式，从而起到了构造原理简单、易于操作控制的作用，达到了方便进行试验的目的。

使用时，试验前，将无底箱体2坐落在下部水箱4中，无底箱体2的内侧壁涂一层凡士林，分层击实重塑土制得土样3，制样时在水位排水孔11和无底箱体2底部连通孔6处，根据开孔大小，在连通孔6附近可选用透水石或者砂土，目的防止重塑土堵塞连通孔6影响水分运移；完成制样后，将上部水箱1放在无底箱体2上面，准备试验完成，模拟降雨入渗浸水方式：通过水龙头持续向上部水箱1中注水，保持上部水箱1中有足够的储水；关闭控水面排水孔10和水位排水孔11；调节调节式花洒8的出水速度，来模拟不同的降雨强度；通过土壤水分计5实时监测不同位置土样3含水率的变化，定量描述降雨入渗方式下，土样3水分的时空变化规律，模拟临河、渠浸水方式：沿土样3宽度方向削去一角，获得储水空间，模拟流体水9位于出水空间内，模拟河道、渠道；关闭水位排水孔11，打开控水面排水孔10；通过水龙头缓慢向储水空间加水，当水面淹没过控水面排水孔10时，多余的水将流出，实现水面始终恒定；通过土壤水分计5实时监测不同位置土样3含水率的变化，并在无底箱体2上用记号笔描出湿润锋的扩散轨迹；实现临水浸水方式下，定性描述出水分的扩散规律，定量描述含水率的时空变化规律，模拟地下水7的水位升降浸水方式：通过水龙头向下部水箱4中注水，通过控制不同位置的水位排水孔11，来控制模拟地下水7水位的升降；水分通过无底箱体2底部连通孔6进入土样3中，当模拟地下水7水位抬升时，下部水箱4中先注入较低水位，通过土壤水分计5实时监测，当水分变化恒定后，关闭较低位置的水位排水孔11，实现水位的抬升，通过土壤水分计5来实时监测水分的变化。当模拟地下水7水位下降时，下部水箱4中先注入较高水位，通过土壤水分计5实时监测，当水分变化恒定后，打开较低位置的水位排水孔11，实现水位的下降，通过土壤水分计5来实时监测水分的变化。

综上，本实用新型通过水位排水孔11，来保持恒定的水头，模拟临水渗透和水位抬升两种浸水方式；通过调节调节式花洒8来控制出水量，来实现不同强度的降雨量，来模拟不同强度降雨入渗的浸水方式，从而起到了构造原理简单、易于操作控制的作用，达到了方便进行试验的目的，通过无底箱体2和土壤水分计5的设置，使该多种浸水方式下的入渗扩散试验装置具备了方便规律性研究及理论模型的建立的效果，在使用的过程中通过在无底箱体2上标注浸润线的发展轨迹，来定性的描述不同浸水方式下的入渗扩散规律，利用土壤水分计5，实时监测不同位置上土样3含水率的变化，来实现不同浸水方式下土样3含水率的时空监测，定量的研究入渗扩散的规律，达到了方便规律性研究及理论模型的建立的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，包括量测装置，其特征在于：所述量测装置由上部水箱(1)、无底箱体(2)、土样(3)、下部水箱(4)、土壤水分计(5)、连通孔(6)、模拟地下水(7)、调节式花洒(8)、模拟流体水(9)、控水面排水孔(10)和水位排水孔(11)构成，所述上部水箱(1)的底部设置有调节式花洒(8)，所述上部水箱(1)的底部固定连接有无底箱体(2)，所述无底箱体(2)的内部分别设置有土样(3)和模拟流体水(9)，所述无底箱体(2)的一侧面开设有控水面排水孔(10)，所述无底箱体(2)两侧面的底部均开设有连通孔(6)，所述无底箱体(2)的前面设置有土壤水分计(5)，所述无底箱体(2)的底部抵接有下部水箱(4)，所述下部水箱(4)的内部设置有模拟地下水(7)，所述下部水箱(4)的一侧面开设有水位排水孔(11)。

2.根据权利要求1所述的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，其特征在于：所述调节式花洒(8)的数量有若干个，若干个调节式花洒(8)呈线性阵列排布。

3.根据权利要求1所述的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，其特征在于：所述无底箱体(2)的材质为透明塑料，所述无底箱体(2)的长度和宽度均小于下部水箱(4)的长度和宽度。

4.根据权利要求1所述的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，其特征在于：所述土壤水分计(5)的端部位于土样(3)的内部，所述土样(3)与模拟流体水(9)抵接。

5.根据权利要求1所述的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，其特征在于：所述模拟地下水(7)与土样(3)的底部抵接，所述土壤水分计(5)和水位排水孔(11)的数量均有若干个，若干个所述水位排水孔(11)呈线性阵列排布。

6.根据权利要求1所述的多种浸水方式下的入渗扩散试验装置，其特征在于：所述模拟流体水(9)的位置与控水面排水孔(10)的位置相对应，所述土样(3)的高度高于控水面排水孔(10)的高度。

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