[发明专利]垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，包括试验土柱、第一马氏瓶及第二马氏瓶，其特征在于：所述第一马氏瓶连接该试验土柱的底部，所述第二马氏瓶连接该试验土柱的顶部，所述试验土柱包括底部的粗砂部、上部的土壤部、及该粗砂部与土壤部之间垫设一间隔层，所述土壤部装有土壤，所述粗砂部装有粒径为2~7mm的砂砾石，所述土壤部的侧壁沿试验土柱的垂向设若干排取样孔，所述粗砂部设有若干垂直排布的出水孔。

2.如权利要求1所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：还包括若干排水汇流管，每一排水汇流管水平对应插入所述粗砂部的出水孔；每一排水汇流管的插入端封闭，外侧端形成排水口，该排水汇流管的孔壁设有若干汇水孔。

3.如权利要求2所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：所述排水汇流管的内径为8mm，每一汇水孔的孔径为2mm。

4.如权利要求1所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：所述试验土柱的高度为200cm，内径为15cm；所述粗砂部的高度为40cm，所述出水孔的间距为5cm。

5.如权利要求1所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：所述每一取样孔的孔径1.5cm，同一排取样孔的中心间距为5cm，相邻两排取样孔以垂直孔距2.5cm交叉布置。

6.如权利要求1所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：所述间隔层为弹性较差的薄海面或过滤纸。

7.如权利要求1所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置，其特征在于：所述试验土柱的上部一侧壁开设一高0.3cm、宽4.0cm的进水缝，该进水缝的外侧设有水槽，在供水阶段初期通过烧杯对水槽加水，该水槽的下部安装放水管嘴。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置的试验方法，包括以下步骤：

由所述第一马氏瓶控制1.5米地下水位，当第一马氏瓶中水量在一天内无变化时，判定为上升毛管水稳定；

先通过水槽定额灌水变水头对试验土柱的上部供水，再通过第二马氏瓶进行定水头供水，按照先密后疏的时间间隔通过第二马氏瓶读取累积入渗量，由试验土柱观测垂直湿润深度随入渗时间的变化，在间歇入渗各周期供水阶段末、间歇阶段末与连续入渗的相应时间，以及停水后再分布过程1d、3d、5d、观测土壤含水量、土壤中NO₃^--N含量和地下水中NO₃^--N含量分布。

9.如权利要求8所述的垂直饱和与非饱和土柱入渗试验装置的试验方法，其特征在于：观测垂直湿润深度是通过采用小型土钻对试验土柱的取样孔进行取样，对取样进行土壤含水量测定。