专利名称：一种分层原状土渗流的实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤实验装置，具体属于用于分层原状土渗流实验的装置。
背景技术：
渗流试验是研究土壤和地下水相互作用过程中渗流液迁移转化规律以及土壤性质变化的重要手段，是测定渗透系数、弥散系数等参数的重要方法，同时也是研究水土作用的重要研究方法。目前，传统的渗流实验多采用一维土柱和渗流槽，他们都只能一层一层装入土样后展开实验，无法进行原状土的渗流实验。但是，土壤经过剧烈扰动后，土壤的结构被破坏，引起渗透性、弥散度、抗剪抗压强度等性质发生很大的变化，不能真实的反映土壤的野外真实情况。因此，传统的渗流实验装置不能准确的反映土壤相关性质，也不能准确的进行渗透系数等参数的测定。

发明内容
本发明目的在于解决目前对原状土不能进行分层渗流的试验，反映土壤相关性质不准确的不足，提供一种不会破坏土壤原状结构，能够对分层原状土进行同时试验、实验数据客观、准确性强的分层原状土渗流实验的装置。实现上述目的技术方案一种分层原状土渗流的实验装置，其在于包括底座、连接于底座上的渗流柱、渗流柱上的上端盖、流量计、与流量计连接的硅胶管、通过硅胶管与流量计连接的溢水箱、通过信号线与装在渗流柱上的传感器连接的多参数仪。其特征在于渗流柱包括至少两个渗流段、装在最上一个渗流段内的淋滤器、装在淋滤器下方的缓冲网、装在最下一个渗流段下端的排水管组成，每两个渗流段通过螺杆连接。其特征在于渗流段由渗流管、渗流管内中部装的隔板、由隔板所形成的渗流液腔及实验腔、实验腔内放置的环刀、隔板上连接的滤网、在渗流管内侧壁上连接的密封层组成；传感器装在渗流液腔内。其特征在于每两个渗流段之间的实验腔相通。其特征在于溢水箱的高度高于淋滤器的高度。其特征在于流量计通过支座一连接于固定架上；溢水箱通过支座二连接于固定
1 ο其特征在于溢水箱通过支座二在固定架上进行高度调节。其特征在于所述的淋滤器由支撑架、带孔的淋滤管、接头组成。本发明能用于生产中测定原状土体的渗透系数和弥散系数等，并可研究土壤改良剂对土壤力学性质的影响；在科研中可深入研究不同溶液淋滤对土壤结构的影响、土壤中流对包气带土体和地下水的影响，还可适用于溶质运移有关领域(水污染评价、海水入侵、 石油驱替)的参数测定；作为教学仪器有助于学生更好理解渗流实验的相关概念和水土作用等理论，在试验过程中通过改变实验条件可以锻炼学生的动手能力。总之，仪器具有广泛的应用前景和继续开发的功能。


图1是本发明的结构示意2图1中淋滤器的结构示意中1-底座，2-渗流柱，3-上端盖，4-流量计，5-硅胶管，6-溢水箱，7-信号线，8-传感器，9-多参数仪，10-渗流段，11-渗流管，12-隔板，13-渗流液腔，14-实验腔， 15-环刀，16-滤网，17-密封层，18-淋滤器，19-缓冲网，20-排水管，21-固定架，22-支座一，23-支座二，24-支撑架，25-孔，26-淋滤管，27-接头。
具体实施例方式下面结合附图做进一步描述一种分层原状土渗流的实验装置其包括底座1，连接于底1上的渗流柱2，渗流， 2上的上端盖3、流量计4、与流量计4连接的硅胶管5、通过硅胶管5与流量计4连接的溢水箱6、通过信号线7与装在渗流柱2上的传感器8连接的多参数仪9。渗流柱2的结构渗流段10的结构首先制作不锈钢或玻璃材质的渗流管11，在渗流管11的内中部采用整体加工或焊接或铆接两块隔板12，在两块隔板12之间形成的渗流液腔13，隔板12 的上或下形成实验腔14，在实验腔14内放置有环刀15 ；在隔板12上采用螺钉或粘接剂连接滤网16 ；在渗流管11内侧壁上采用粘接连接硅胶或橡胶密封层17 ；传感器8放置在渗流液腔13内。将制作好的渗流段10每相邻的两个采用螺杆连接为一体，组成渗流柱2 (根据需要确定渗流段10的连接个数)，但至少要连接两个渗流段10 ；每相邻的两个渗流段10的实验腔14是相通的；在确定作为最上一个渗流段10内采用粘接或焊接连接淋滤器18，在淋滤器下方的渗流段10内粘接缓冲网19 ；在装在最下一个渗流段10的内腔制作成漏斗形的，并在其下端连接排水管20。制作固定架21，并在固定架21上焊接或螺纹连接支座一 22，流量计4固定于支座一 22上；在固定架21上螺纹连接支座二 23，支座二 23能够在固定架21上进行高度调节， 在固定架21上固定溢水箱6，溢水箱6的高度高于淋滤器18的高度；硅胶管5的一端连接于淋滤器18，另一端连接于流量计4 ；再用一根硅胶管5，其一端连接于流量计4，另一端连接于溢水箱6 ；所述的淋滤器18由支撑架24、与支撑架M采用整体或焊接的带孔25的淋滤管 26、接头27组成。多参数仪9通过信号线7与各传感器8进行连接。使用原理本发明通过环刀15取回原状土，将装有原状土的环刀15放在实验腔14内(其环刀15的装入数量可以根据实际情况而定)；通过溢水箱6、流量计4和淋滤器19控制渗流
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692 790 858 945 828
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700 698 700 695(6)分析渗出液成分变化试验中，每隔一段时间从出水孔取样，用于分析渗滤液的变化规律，本次实验选取 T 5个渗滤液水样，用于分析原状土渗流实验的水土作用。表2渗出液成分分析表
溶液的浓度和水头；按照常规进行试验，实验结束后，可以对原状土结构及物理化学性质进行分析，也可以对渗出液的成分进行分析，以此研究原状土渗流实验中水土盐作用对土壤和地下水的影响。具体试验例(1)准备土样实验土样采自中国地质大学(武汉)西区南望山，将采到的原状土制成原状土环刀，制样中尽量避免对土壤的扰动，采用烘干法测得土样的初始含水率为2. 2%，干容重 1. 41g/cm3。(2)装样将原状土环刀装入两个渗流柱组成的试样腔后，原状土环刀数量为5个，利用螺杆和硅胶垫进行固定和密封。为了确保不漏水，连接处缝隙用玻璃胶进行粘合密封。(3)配制渗流剂配置0. 05mol/L 的 NaCl 溶液 30L。(4)淋滤通过调节玻璃转子流量计，控制渗流流速为0. lml/s展开淋滤实验。(5)监测电导率通过电极对渗流液进行监测，试验中采用电导电极和电导率仪对第一个原状土环刀的渗滤液进行监测，得到电导率随时间的变化表。表1电导率随时间变化表
权利要求
1.一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于其包括底座、连接于底座上的渗流柱、渗流柱上的上端盖、流量计、与流量计连接的硅胶管、通过硅胶管与流量计连接的溢水箱、通过信号线与装在渗流柱上的传感器连接的多参数仪。
2.如权利要求1所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于渗流柱包括至少两个渗流段、装在最上一个渗流段内的淋滤器、装在淋滤器下方的缓冲网、装在最下一个渗流段下端的排水管组成，每两个渗流段通过螺杆连接。
3.如权利要求2所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于渗流段由渗流管、渗流管内中部装的隔板、由隔板所形成的渗流液腔及实验腔、实验腔内放置的环刀、隔板上连接的滤网、在渗流管内侧壁上连接的密封层组成；传感器装在渗流液腔内。
4.如权利要求2或3所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于每两个渗流段之间的实验腔相通。
5.如权利要求1或2所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于溢水箱的高度高于淋滤器的高度。
6.如权利要求1所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于流量计通过支座一连接于固定架上；溢水箱通过支座二连接于固定架上。
7.如权利要求6所述的一种分层原状土渗流的实验装置，其特征在于溢水箱通过支座二在固定架上进行高度调节。
8.根据权利要求1所述的分层原装土渗流试验装置，其特征在于所述的淋滤器由支撑架、带孔的淋滤管、接头组成。
全文摘要
本发明涉及一种用于分层原状土渗流实验的装置。其包括底座、连接于底座上的渗流柱、渗流柱上的上端盖、流量计、与流量计连接的硅胶管、通过硅胶管与流量计连接的溢水箱、通过信号线与装在渗流柱上的传感器连接的多参数仪。本发明能用于生产中测定原状土体的渗透系数和弥散系数等，并可研究土壤改良剂对土壤力学性质的影响；可用于研究不同溶液淋滤对土壤结构的影响、土壤中流对包气带土体和地下水的影响，还适用于溶质运移有关领域的参数测定；还能作为教学仪器。
文档编号G01N15/08GK102519856SQ20111042943
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者万军伟, 和泽康, 张亚男, 张垲苡, 张长城, 彭浩, 李仲夏, 杨添程, 杨逸君, 沈丹萍, 王志强, 王珺瑜, 马传明, 鲁涛涛 申请人:中国地质大学(武汉)