專利名稱：一種分層原狀土滲流的實驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種土壤實驗裝置，具體屬于用于分層原狀土滲流實驗的裝置。
背景技術：
滲流試驗是研究土壤和地下水相互作用過程中滲流液遷移轉化規(guī)律以及土壤性質變化的重要手段，是測定滲透系數(shù)、彌散系數(shù)等參數(shù)的重要方法，同時也是研究水土作用的重要研究方法。目前，傳統(tǒng)的滲流實驗多采用一維土柱和滲流槽，他們都只能一層一層裝入土樣后展開實驗，無法進行原狀土的滲流實驗。但是，土壤經過劇烈擾動后，土壤的結構被破壞，引起滲透性、彌散度、抗剪抗壓強度等性質發(fā)生很大的變化，不能真實的反映土壤的野外真實情況。因此，傳統(tǒng)的滲流實驗裝置不能準確的反映土壤相關性質，也不能準確的進行滲透系數(shù)等參數(shù)的測定。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于解決目前對原狀土不能進行分層滲流的試驗，反映土壤相關性質不準確的不足，提供一種不會破壞土壤原狀結構，能夠對分層原狀土進行同時試驗、實驗數(shù)據客觀、準確性強的分層原狀土滲流實驗的裝置。實現(xiàn)上述目的技術方案一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其在于包括底座、連接于底座上的滲流柱、滲流柱上的上端蓋、流量計、與流量計連接的硅膠管、通過硅膠管與流量計連接的溢水箱、通過信號線與裝在滲流柱上的傳感器連接的多參數(shù)儀。其特征在于滲流柱包括至少兩個滲流段、裝在最上一個滲流段內的淋濾器、裝在淋濾器下方的緩沖網、裝在最下一個滲流段下端的排水管組成，每兩個滲流段通過螺桿連接。其特征在于滲流段由滲流管、滲流管內中部裝的隔板、由隔板所形成的滲流液腔及實驗腔、實驗腔內放置的環(huán)刀、隔板上連接的濾網、在滲流管內側壁上連接的密封層組成；傳感器裝在滲流液腔內。其特征在于每兩個滲流段之間的實驗腔相通。其特征在于溢水箱的高度高于淋濾器的高度。其特征在于流量計通過支座一連接于固定架上；溢水箱通過支座二連接于固定
1 ο其特征在于溢水箱通過支座二在固定架上進行高度調節(jié)。其特征在于所述的淋濾器由支撐架、帶孔的淋濾管、接頭組成。本發(fā)明能用于生產中測定原狀土體的滲透系數(shù)和彌散系數(shù)等，并可研究土壤改良劑對土壤力學性質的影響；在科研中可深入研究不同溶液淋濾對土壤結構的影響、土壤中流對包氣帶土體和地下水的影響，還可適用于溶質運移有關領域(水污染評價、海水入侵、 石油驅替)的參數(shù)測定；作為教學儀器有助于學生更好理解滲流實驗的相關概念和水土作用等理論，在試驗過程中通過改變實驗條件可以鍛煉學生的動手能力。總之，儀器具有廣泛的應用前景和繼續(xù)開發(fā)的功能。


圖1是本發(fā)明的結構示意2圖1中淋濾器的結構示意中1-底座，2-滲流柱，3-上端蓋，4-流量計，5-硅膠管，6-溢水箱，7-信號線，8-傳感器，9-多參數(shù)儀，10-滲流段，11-滲流管，12-隔板，13-滲流液腔，14-實驗腔， 15-環(huán)刀，16-濾網，17-密封層，18-淋濾器，19-緩沖網，20-排水管，21-固定架，22-支座一，23-支座二，24-支撐架，25-孔，26-淋濾管，27-接頭。
具體實施例方式下面結合附圖做進一步描述一種分層原狀土滲流的實驗裝置其包括底座1，連接于底1上的滲流柱2，滲流， 2上的上端蓋3、流量計4、與流量計4連接的硅膠管5、通過硅膠管5與流量計4連接的溢水箱6、通過信號線7與裝在滲流柱2上的傳感器8連接的多參數(shù)儀9。滲流柱2的結構滲流段10的結構首先制作不銹鋼或玻璃材質的滲流管11，在滲流管11的內中部采用整體加工或焊接或鉚接兩塊隔板12，在兩塊隔板12之間形成的滲流液腔13，隔板12 的上或下形成實驗腔14，在實驗腔14內放置有環(huán)刀15 ；在隔板12上采用螺釘或粘接劑連接濾網16 ；在滲流管11內側壁上采用粘接連接硅膠或橡膠密封層17 ；傳感器8放置在滲流液腔13內。將制作好的滲流段10每相鄰的兩個采用螺桿連接為一體，組成滲流柱2 (根據需要確定滲流段10的連接個數(shù))，但至少要連接兩個滲流段10 ；每相鄰的兩個滲流段10的實驗腔14是相通的；在確定作為最上一個滲流段10內采用粘接或焊接連接淋濾器18，在淋濾器下方的滲流段10內粘接緩沖網19 ；在裝在最下一個滲流段10的內腔制作成漏斗形的，并在其下端連接排水管20。制作固定架21，并在固定架21上焊接或螺紋連接支座一 22，流量計4固定于支座一 22上；在固定架21上螺紋連接支座二 23，支座二 23能夠在固定架21上進行高度調節(jié)， 在固定架21上固定溢水箱6，溢水箱6的高度高于淋濾器18的高度；硅膠管5的一端連接于淋濾器18，另一端連接于流量計4 ；再用一根硅膠管5，其一端連接于流量計4，另一端連接于溢水箱6 ；所述的淋濾器18由支撐架24、與支撐架M采用整體或焊接的帶孔25的淋濾管 26、接頭27組成。多參數(shù)儀9通過信號線7與各傳感器8進行連接。使用原理本發(fā)明通過環(huán)刀15取回原狀土，將裝有原狀土的環(huán)刀15放在實驗腔14內(其環(huán)刀15的裝入數(shù)量可以根據實際情況而定)；通過溢水箱6、流量計4和淋濾器19控制滲流
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692 790 858 945 828
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700 698 700 695(6)分析滲出液成分變化試驗中，每隔一段時間從出水孔取樣，用于分析滲濾液的變化規(guī)律，本次實驗選取 T 5個滲濾液水樣，用于分析原狀土滲流實驗的水土作用。表2滲出液成分分析表
溶液的濃度和水頭；按照常規(guī)進行試驗，實驗結束后，可以對原狀土結構及物理化學性質進行分析，也可以對滲出液的成分進行分析，以此研究原狀土滲流實驗中水土鹽作用對土壤和地下水的影響。具體試驗例(1)準備土樣實驗土樣采自中國地質大學(武漢)西區(qū)南望山，將采到的原狀土制成原狀土環(huán)刀，制樣中盡量避免對土壤的擾動，采用烘干法測得土樣的初始含水率為2. 2%，干容重 1. 41g/cm3。(2)裝樣將原狀土環(huán)刀裝入兩個滲流柱組成的試樣腔后，原狀土環(huán)刀數(shù)量為5個，利用螺桿和硅膠墊進行固定和密封。為了確保不漏水，連接處縫隙用玻璃膠進行粘合密封。(3)配制滲流劑配置0. 05mol/L 的 NaCl 溶液 30L。(4)淋濾通過調節(jié)玻璃轉子流量計，控制滲流流速為0. lml/s展開淋濾實驗。(5)監(jiān)測電導率通過電極對滲流液進行監(jiān)測，試驗中采用電導電極和電導率儀對第一個原狀土環(huán)刀的滲濾液進行監(jiān)測，得到電導率隨時間的變化表。表1電導率隨時間變化表
權利要求
1.一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于其包括底座、連接于底座上的滲流柱、滲流柱上的上端蓋、流量計、與流量計連接的硅膠管、通過硅膠管與流量計連接的溢水箱、通過信號線與裝在滲流柱上的傳感器連接的多參數(shù)儀。
2.如權利要求1所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于滲流柱包括至少兩個滲流段、裝在最上一個滲流段內的淋濾器、裝在淋濾器下方的緩沖網、裝在最下一個滲流段下端的排水管組成，每兩個滲流段通過螺桿連接。
3.如權利要求2所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于滲流段由滲流管、滲流管內中部裝的隔板、由隔板所形成的滲流液腔及實驗腔、實驗腔內放置的環(huán)刀、隔板上連接的濾網、在滲流管內側壁上連接的密封層組成；傳感器裝在滲流液腔內。
4.如權利要求2或3所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于每兩個滲流段之間的實驗腔相通。
5.如權利要求1或2所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于溢水箱的高度高于淋濾器的高度。
6.如權利要求1所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于流量計通過支座一連接于固定架上；溢水箱通過支座二連接于固定架上。
7.如權利要求6所述的一種分層原狀土滲流的實驗裝置，其特征在于溢水箱通過支座二在固定架上進行高度調節(jié)。
8.根據權利要求1所述的分層原裝土滲流試驗裝置，其特征在于所述的淋濾器由支撐架、帶孔的淋濾管、接頭組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于分層原狀土滲流實驗的裝置。其包括底座、連接于底座上的滲流柱、滲流柱上的上端蓋、流量計、與流量計連接的硅膠管、通過硅膠管與流量計連接的溢水箱、通過信號線與裝在滲流柱上的傳感器連接的多參數(shù)儀。本發(fā)明能用于生產中測定原狀土體的滲透系數(shù)和彌散系數(shù)等，并可研究土壤改良劑對土壤力學性質的影響；可用于研究不同溶液淋濾對土壤結構的影響、土壤中流對包氣帶土體和地下水的影響，還適用于溶質運移有關領域的參數(shù)測定；還能作為教學儀器。
文檔編號G01N15/08GK102519856SQ20111042943
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者萬軍偉, 和澤康, 張亞男, 張塏苡, 張長城, 彭浩, 李仲夏, 楊添程, 楊逸君, 沈丹萍, 王志強, 王珺瑜, 馬傳明, 魯濤濤 申請人:中國地質大學(武漢)