[实用新型]多孔介质垂向渗透系数测量仪

说明书

技术领域

本实用新型属于地下水科学与工程领域中，具体为一种多孔介质垂向渗透系数测量仪。

背景技术

将一定长度、直径的单管(钢管、有机玻璃管等)打入地表以下若干深度，通过向管中注水，测定管中水的下降速率以计算地表多孔介质的渗透系数，这个方法的应用可追朔至1951年(Hvorslev)。由于注水时无法判定入渗是在饱和状态下还是在非饱和状态下进行，又由于在一个直立的管中不可能同时测定管中的下降速率与下渗的水力梯度，因此就无法直接用达西定律所定义的渗透系数K，而只能应用在一系列苛刻条件限制下的经验公式。而此公式的计算精度又是无法判定的。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的缺陷和不足，提供了一种多孔介质垂向渗透系数测量仪，解决了入水时无法判定入渗是在饱和状态下还是在非饱和状态下进行及在一个直立的管中不可能同时测定管中的下降速率与下渗的水力梯度的问题。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：

一种多孔介质垂向渗透系数测量仪，包括主管和与主管轴向相互平行设置的副管，副管的一端与主管的侧部连通，通过主管与副管内水位的变化来进行渗透系数的测定。

进一步的，主管的一端设置受力口，所述的受力口为法兰状的开口，主管的另一端为带有切削刃的开口，副管的一端与靠近切削刃的开口的主管的侧部连通，副管的另一端与主管的受力口处于同一平面。

具体的，所述的主管的直径为10～12cm，主管的高度为70～90cm，主管的厚度为0.5cm，副管的直径为2～3cm，副管的高度为60～80cm，副管的厚度与主管的厚度相同，副管与主管的连通处距主管底端的高度为10cm。

更进一步的，主管与副管的连通处同轴设置筛网支架和筛网，筛网支架为筒状的部件，且在筛网支架的靠近主管的断面上设有通孔，筛网设置在筛网支架的内面上。

或者，所述的通孔有多个且通孔的直径为2mm，每个通孔相距1.5～2.5mm且呈梅花状设置为通孔群。

具体的，筛网支架的直径为2.5cm筛网支架的长度为1.5～2.5cm，筛网的网孔为80～120目，通孔的直径为筛网支架的直径的三分之一。

更具体的，所述的主管的受力口和副管的顶口处在同一平面上，主管的内部悬挂第一压力传感器，副管的内部在与第一压力传感器相同的高度悬挂第二压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的多孔介质垂向渗透系数测量仪，包括主管及与主管连通的副管，通过向主管注水可测量入渗速度，通过主观与副管水位的观测可求得入渗的水力梯度，这就从根本上解决了多孔介质垂向渗透系数的测量问题，在理论上是严格的，完全符合应用达西定律的要求；

(2)本实用新型在主管与副管的连接处设置筛管支架，支架内可内置筛网，支架的设置减少了泥沙或水流对筛网的冲击力，防止主管中土样或者砂样进入副管堵塞管道，导致副管中水位不能上升。

附图说明

图1为本实用新型的多孔介质垂向渗透系数测量仪的结构示意图；

图2为图1中放大处的结构示意图；

图3为本实用新型的筛网支架与筛网结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为实施例二中主管与副管水位衰减曲线图；

图中各标号表示为：1-主管、101-受力口、2-副管、3-第一压力传感器、4-第二压力传感器、5-筛网支架、501-通孔、6-筛网；

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

本实用新型提出的多孔介质垂向渗透系数测量仪，完全克服了传统单管测试装置的缺陷，而保持了在野外现场实施的简单易行。垂向渗透系数测量仪已与在内蒙古、陕西、青海等地，应用不同尺寸、不同形状(方形、圆形)构造复杂的渗透仪所测的结果进行了的对比分析，表明此仪器所测精度可信。通过试验也合理的确定了垂向渗透系数测量仪部件的尺寸。使得在野外更便于推广使用。本实用新型的多孔介质垂向渗透系数测量仪包括主管和与主管轴向相互平行设置的副管，副管的一端与主管的侧部连通，通过主管与副管中水位的变化判断主管中的多孔介质是否达到饱和状态，然后再通过达到饱和状态后的主管中水位的变化来计算渗透系数；