[实用新型]双环土壤入渗径流测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于测定土壤入渗率仪器，特别是适用于科研实验中对土壤入渗与径流率进行定量分析的测量仪器。

背景技术

入渗是指自然降水或人为给水后地表水分进入土壤的过程，是自然界水循环中的重要环节。土壤入渗性能是土壤的固有属性，在入渗过程中，土壤入渗率随着时间的推进不断降低，最后趋于稳定，达到稳定入渗率。土壤的稳定入渗率与土壤饱和导水率相等或相近。当供水强度大于土壤入渗性能时，水分进入土壤的过程受土壤入渗性能控制，同时地表产生径流；当供水强度小于土壤入渗性能时，水分进入土壤的速度由供水强度决定。因此，为了测定土壤真实、准确的入渗性能，在实验中必须保证稳定的供水强度。

目前测定土壤入渗率的方法主要有圆盘入渗仪法、双环法、人工降雨法等。

圆盘入渗仪法主要利用初始入渗速率和稳定入渗速率来区分受毛细管力及重力所控制的土壤入渗流。但其缺点是对圆盘的气密性要求较高，且在测量过程中没有类似双环入渗仪外环的保护，容易发生侧漏，影响实验的测量精度。双环法，与圆盘入渗仪法相比，增加了外环的保护，有效地避免了侧漏。但由于环内盛水，水头的不稳定性造成入渗率的变化较大，不能很好地模拟实际降雨效果；此外，由于双环顶部为开放式(便于读数)，在入渗过程中环内水分同时蒸发，造成测量的准确性较差。而对于已有的恒水头双环入渗仪，虽然提高了测量准确性，却不能测定地表径流值。人工降雨法是通过人工降雨装置来模拟天然降雨，在降雨强度保持不变的情况下，观测地表径流过程，通过人工降雨量和观测径流量来获取土壤入渗性能。但该方法需要建立实验区隔水围墙，且所使用的实验设备较复杂，占用空间大，不便于携带和操作，实验准备时间长，耗水量也很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺点进行改进而提供一种双环土壤入渗径流测量仪，以使实验设备结构简单，操作简便，实验时间短，耗水量小，重要的是可较为准确地同时测量入渗和径流速率。

本新型的目的是这样实现的：一种双环土壤入渗径流测量仪，储水箱上设有刻度尺，位于储水箱下方有恒水器，储水箱底部的出水管上设有用作使恒水器内水位保持在恒水线的流量控制阀，且流量控制阀的出水口位于恒水线以下，恒水器底部的出水管上设有出水阀，出水阀下方设有洒水盘，洒水盘上均布开有渗水孔；还具有位于洒水盘下方、沿同轴线设置、使用时下部插入地表的内环和外环，使用时用作置于地表上、收集径流量的导管的内端经外环和内环上的孔伸入内环以内，导管外端伸入位于下方的烧杯之中。

与现有技术相比，本新型的有益效果是：

设备结构简单、操作简便、耗时短、耗水量少，能较为准确地同时测定入渗和径流速率。

进行实验测量时，需要将仪器在实验区域外进行调试。首先，将水从活塞口加入，此时储水箱下方的阀门处于关闭状态。加满水后，盖紧活塞口(必要时可在活塞周围涂少许凡士林)，此时打开储水箱下方的阀门，让恒水器蓄水，同时保持恒水器下方的阀门处于关闭状态，直到恒水器的水面达到恒水线。由于上层储水箱的活塞密封，容器外部大气压强和内部气液压强之和相互平衡，液体停止向下流动，除非有外部气体从导管进入。当恒水器的液面高度达到恒水线之后，此时可以打开恒水器下方的阀门，调节实验中大致所需的模拟降雨量，记录下阀门的开启程度。调试完后，关闭阀门，将仪器移到安置好的内、外环的顶端，同时放置好引流管和烧杯，就可以开始实验测量了。实验开始后，先记录下储水箱的启始读数，按先前记录下的恒水器阀门开启程度打开阀门。当土壤表面的导管有水流入烧杯中时，此时可以开始测量径流量，此时须记录下烧杯中的水量，每隔一段时间(约3分钟)记录一次烧杯的读数，一般持续测量1小时即可。此时关闭恒水器下方的阀门，再次记录下储水箱的水位读数，完成实验测量。实验中准确的模拟降雨量通过两次储水箱的读数来确定，而径流量是通过对液体体积的间接测量而得到，还需要根据实际的测量面积进行数值上的转换，入渗率则是由前两者之间的差值得到。

本新型特别适用于科研实验中对土壤入渗与径流速率进行定量分析。

附图说明

图1是本新型的结构图；

图2是图1所示洒水盘的俯视图。

具体实施方式