[实用新型]一种改进的土壤水分入渗测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进的土壤水分入渗测定装置，是对现有试验装置的改进，具体涉及一种操作方便、测定准确、适用于测定土壤水分入渗的一种改进的土壤水分入渗测定装置。

背景技术

入渗是指水分进入土壤形成土壤水的过程，它是降水、地面水、土壤水和地下水相互转化的一个重要环节。土壤的入渗性能严重影响产流量和对土壤水分的补给，是评价土壤水分调节能力的重要指标之一。土壤水分入渗性能、土壤水分入渗过程和渗透能力决定了降雨进程和再分配中的地表径流水平、土壤储水性以及地下水的补给。土壤水分入渗对于减少地表径流、防止土壤侵蚀和搞好生态环境建设等方面具有重要的理论和现实意义。目前这一领域研究中，其测定的方法主要包括双环法、人工模拟降雨法、圆盘入渗法。人工模拟降雨法所需设备涉及到降雨、径流观测设备等，且所需空间大，耗时、耗水量大。圆盘入渗法测定过程中，易于发生侧面渗漏，影响测定结果。双环法，由于有外环的保护作用，是目前测定土壤水分入渗的主要方法。但从现有这一方法的测定装置来看，存在以下缺陷：现有的装置仅用于各自研究条件，缺乏普适性；水头不稳定，对地表破坏严重，影响测定结果；测试精度和自动化水平较低；以往装置测定时，费时、耗水量大。

发明内容

本实用新型目的针对现在测定装置的缺点进行改进的一种测定土壤水分入渗测定装置。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种改进的土壤水分入渗测定装置，由内环、外环设备、供水箱系统和恒水输出设备三部分组成，供水箱系统的流量控制阀下方连接恒水输出设备的恒水瓶，恒水输出设备的水头通过网格盘注入内环、外环设备固定的土壤中。

内环、外环设备由内环、外环、千斤顶、千斤顶支架和调节阀五部分组成，内环套置于外环内，正上方设置千斤顶支架，支架下方安放千斤顶，千斤顶正上方设置调节阀。通过千斤顶支架和调节阀以及内环、外环刻度，在千斤顶作用下缓缓将内环、外环压入土体，可较好地克服对地表的扰动与破坏。

供水箱系统由供水箱箱体、水位传感器、流量控制阀和刻度玻璃管、输出设备组成，供水箱箱体外侧配置刻度玻璃管，正下方设置流量控制阀，供水箱箱体左侧正上方位置设置水位传感器，水位传感器与输出设备相连。土壤水分入渗时，可通过水位传感器、流量控制阀和刻度玻璃管的相关数据，结合输出设备记录时间和水位变化的转化值，可求算不同时间对应的水量的变化，可得到土壤水分入渗情况。

恒水输出设备由支架、液压按钮、液压装置、恒水瓶、水阀、网格盘组成，液压装置安置于支架上，液压装置侧上方固定恒水瓶，恒水瓶下方设置水阀，水阀连接到网格盘。恒水瓶通过支架支撑，可通过液压按钮和液压装置实现不同水头条件下水分入渗过程的测定。恒水瓶出水流量通过水阀调节，通过格网盘缓缓地导入内环和外环，避免水体冲刷和快速湿润地表引起地表结皮而影响土壤水分入渗的测定。

供水箱：底部设有流量控制阀，侧面安装有水位传感器，同时在底部留有小孔，与侧面玻璃管相连，并标有不同刻度，以实现不同水量供水和消耗水量的自动测定。恒水瓶：通过供水箱的稳定出流，将水通过管道导入恒水瓶中，在恒水瓶中顶部设有刻度线，保证水位稳定在这一刻度，底部通过水阀连接格网盘。支架：用于支撑供水箱和恒水瓶，通过小型液压装置及液压按钮控制，可调节恒水瓶的高度，以满足不同水分入渗测定条件下供水的需求。格网盘：将恒水瓶中的出水量通过格网盘，格网盘是在一个在底部均匀开有直径为2.5mm的小孔的封闭容器，目的是将恒水瓶中的水缓慢而均匀地导入内环和外环内，避免水体冲刷和快速湿润地表引起地表结皮而影响土壤水分入渗的测定。内环和外环：内环和外环是不锈钢材质，底部设有刃口，为了克服内环和外环入土时对土体结构的破坏，本装置在上面通过千斤顶装置，在千斤顶支架、调节阀的共同作用，压入土体，并在内环、外环上设有刻度。输出设备：通过水位传感器获得的数据和记录的时间，可得到不同条件下土壤水分入渗情况。实施过程中，先将内环和外环通过千斤顶缓缓地将内环和外环压入地表以下5cm处，然后通过支架调节供水箱和恒水瓶的高度，达到合适高度后，将供水箱底部的流量控制阀打开，保证恒水瓶中水位处于刻度线处。然后打开恒水瓶下的阀门，在保证恒水瓶水位恒定条件下使水进入格网盘中，通过格网盘将水加到内环和外环的一半的刻度处，调节供水箱的流量控制阀，并开启水位传感器，记录每分钟水位的变化，以实现土壤水分入渗的测定。