[发明专利]一种改进双环入渗过程可视化试验装置和方法

说明书

一种改进双环入渗过程可视化试验装置，它涉及一种土壤入渗过程测量仪。本发明装置包括：内弧板和外弧板，以及分别与内弧板和外弧板连接的水平固定板和竖直固定板以及竖直连接板，透明穿孔有机玻璃板。本发明为了观察双环入渗试验对入渗过程湿润锋行进过程，解决竖向含水率分布测试不足以及未能考虑优先流对入渗试验的影响。本发明结构简单，制作费用低廉，将双环入渗装置与有机玻璃板结合，可观察湿润锋的变化以及测定不同位置含水率的变化。

技术领域

本发明涉及野外土壤入渗特性试验领域，尤其涉及改进双环入渗仪内水分入渗过程可视化试验装置。

背景技术

入渗是降雨、灌溉、洪涝等水分进入土壤的过程，是土壤水循环的一个重要组成部分。土壤渗透强弱影响着地表径流和地下水补给。原位入渗试验是一种在野外测定包气带土层垂向渗透系数的重要方法，原位渗水试验因精度高（较室内试验）、简便易行和经济成本低而在包气带参数的求取中占有重要地位，常用双环法。双环法就是保证内环水流入渗为垂向一维入渗，从而解出土层的垂向饱和渗透系数。双环为两个同心圆环，内环控制实验面积，外环保证内环的溶液垂直下渗进而减少侧向渗流。

目前双环法主要是监测水分入渗到岩土中的入渗时间、平均入渗速率以及入渗量等。

目前野外土壤入渗试验，未能够较好地同时测定入渗量，土壤各部分水分含量及其变化的整套试验装置。

目前野外土壤入渗试验，未能观察湿润锋的行进过程。

目前野外土壤入渗试验，无法消除优先流对入渗试验的影响。

发明内容

本发明为了解决上述的提到的目前野外土壤入渗试验不能同时测定入渗量，土壤各部分水分含量及其变化的不足，提出一种改进双环入渗过程可视化试验装置，能够同时测定入渗量，土壤各部分水分含量及其变化。本发明的另一个目的在于能够实现野外土壤入渗试验中观察湿润锋的行进过程，消除优先流对入渗试验的影响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种改进双环入渗过程可视化试验装置，该装置包括：内弧板和外弧板，以及分别与外弧板和内弧板连接的水平固定板和竖直固定板以及竖直连接板，透明穿孔有机玻璃板，所述的内弧板和外弧板由水平固定板和竖直固定板焊接固定，所述的外弧板和内弧板两端由竖直连接板焊接，组成改进的双环入渗装置，所述的竖直连接板下沿连接透明穿孔有机玻璃板且密封，使透明穿孔有机玻璃板紧贴观察坑侧壁，进行入渗试验。

所述的内弧板，外弧板，竖直固定板和竖直连接板下沿设置为便于进入土体的锯齿状。

所述的改进双环的内环和外环底部均匀铺设铁丝滤网。

所述的竖直连接板与下部透明穿孔有机玻璃板用防水胶布密封。

所述的透明穿孔有机玻璃板根据试验需要设置穿孔数量，上下孔应错开一定距离，防止试验中相互之间干扰。

所述的透明穿孔有机玻璃板和改进的双环内测与土壤接触处用凡士林均匀涂抹，防止试验中出现优先流对入渗的影响。

所述的透明穿孔有机玻璃板和观察坑需要支架做支护，为了固定穿孔有机玻璃板和防止观察坑坍塌。

本发明的优点如下所述：

通过改进双环形状，使之与穿孔透明玻璃有机板连接，结合土壤水分测量仪，不仅能测量入渗剖面土壤各部分水分含量，还能观察湿润锋的行进过程。

透过有机玻璃板可以观察改进的双环装置中外环是否起到控制测渗的作用。

附图说明

图1是本发明装置的整体结构示意图；

图2是改进的双环入渗装置的水平固定板俯视图；

图3是改进的双环入渗装置的竖直固定板俯视图。