[发明专利]一种可同时测定给水度及渗透系数的岩土参数性质测定仪

说明书

本发明本提供了一种可同时测定给水度及渗透系数的岩土参数性质测定仪，包括防蒸发及拍气装置、实验段、水位观测装置、可控水头供水装置、可控水头排水装置和水头调节固定装置。本发明结构简单，使用方便，可同时准确测定岩土的渗透系数与给水度，具有广泛的应用前景。如可以广泛用水文地质研究中，作为教学仪器有助于学生更好理解给水度与渗透性的测定原理；而在生产中可以在地下水资源平衡计算、潜水动态预测、浅层地下水可开采量计算、农田排水沟、暗管沟深、间距计算、农田灌溉与排水计算、灌溉入渗补给系数、降雨入渗补给系数等水文地质参数计算,以及与地下水有关的各类研究中。

技术领域

本发明涉及一种可同时测定给水度及渗透系数的岩土参数性质测定仪，属于岩土参数性质测定领域。

背景技术

在地下水资源平衡计算、潜水动态预测、浅层地下水可开采量计算、农田排水沟、暗管沟深、间距计算、农田灌溉与排水计算、灌溉入渗补给系数、降雨入渗补给系数等水文地质参数计算，以及与地下水有关的各类研究中，给水度与渗透系数不仅直接影响到计算与研究成果的可靠性，而且参数还具有易于进行地区综合和移用的特点。随着水资源的日益紧张和地下水资源的大规模开发利用，人们开始致力于研究给水度与渗透系数测定的方法及其装置。

岩土给水度是指开采地下水使地下水位下降，原先饱水带岩土空隙中水，将在重力作用下释出，具体定义为：地下水下降单位体积时，释出水的体积和疏干体积的比值，用μ表示。当前实际生产应用中，给水度通常采用给水度仪进行测定，但是当前的给水度仪存在以下几点缺点：

(1)在进行给水度实验前，必须标定透水石的负压值。而透水石负压值的标定过程繁琐，学生不易理解透水石负压值标定的原因，且所测定的给水度与透水石负压值的大小有关；

(2)有的给水度实验仪在测定松散岩石试样给水度的过程中，不能直观地显示出水位的变化与退水量的关系；

(3)给水度的大小与初始地下水水位的埋深有关。当初始地下水水位埋深小于松散土体试样的最大毛细水上升高度时，地下水水位下降后，重力水将转化为支持毛细水而保留于地下水水面之上，从而使给水度偏小。现有的给水度实验仪所测定的给水度是一个定值，其实验过程不能反映出给水度大小随初始地下水水位埋深的变化而发生的变化规律。

岩土的渗透性是指岩体传输水或其他流体的性能。无论是开发地下水或油气，还是防止地下水的危害(如矿坑涌水、水库渗漏)，岩土渗透能力都具有重要的意义。表征岩土渗透性的定量指标是渗透系数，用K表示，是重要的水文地质参数。目前的渗透系数装置主要分为常水头和变水头达西实验装置，例如中国专利公布的CN103149143A和CN204027972U，它们分别针对不同的实际工程建设要求，主要适用于野外快速粗略地对岩土体进行渗透系数的测定，但是当模拟污染物运移时需要保证渗透系数的准确性。

综上所述，当前的达西实验装置以及给水度仪，只能单独测定渗透系数以及给水度，并且在测定过程繁琐，因此缺少一种可以同时测量给水度及渗透系数的岩土参数测定仪。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可同时测定给水度及渗透系数的岩土参数性质测定仪，可同时准确岩土体给水度以及渗透系数。