[发明专利]一种土壤渗透系数的测定装置及其组建方法

说明书

本发明涉及土壤渗透性测定技术领域，尤其涉及一种土壤渗透系数的测定装置及其组建方法，包括纵向渗透测定装置、横向渗透测定装置和测定记录装置；纵向渗透测定装置和横向渗透测定装置均具有各自的渗水部件和集水部件，渗水部件均竖直插入被测土壤区，以形成横向渗透测定中水样横向流通的入渗区和纵向渗透测定中水样纵向流通的入渗区，各集水部件的进水口与其对应的入渗区连接，集水部件的出水口与测定记录装置连接，以使入渗区中渗出的水样流入测定记录装置进行土壤渗透系数的测定。本发明通过渗水部件和集水部件对水流方向进行控制分离为横向和纵向，求出不同深度土壤渗透系数及渗透过程变化。解决了原野外测定和室内测定的局限性，科学高效。

技术领域

本发明涉及土壤渗透性测定技术领域，尤其涉及一种土壤渗透系数的测定装置及其组建方法。

背景技术

土壤渗透性是指水在土孔隙中渗透流动的性能。自然界土壤存在横向的渗透现象和纵向渗透现象。对渗透性的测定通常可通过试验方法，包括实验室测定法和现场测定法或经验估算法。

野外实地测定为试坑法、单环法和双环法，这一类测定方法是在一定的水文地质边界以内，通过土壤表层注水计算渗入土壤的水量而求得的渗透性，缺陷是常规的单环法、双环法，只能测定实地的表层土壤，而对于深层次土壤范围的渗透性则测不到。在计算水分入渗量时，这部分水量往往只入渗到地表及浅层范围，对应的测定结构为土壤表层的渗透性。

室内取样测定为野外环刀取样带回室内，浸水后，在单位水压梯度下，根据达西定律，求得通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流量而计算得到渗透性，这种方法测定时，打环刀取样过程中，土体边界受到挤压，土体结构发生变化，在环刀样运输过程中，土体水分的移运与蒸发，同样导致了土体结构的破坏，且环刀取样量存在较大限制，在测定一定深度土壤的渗透性时，取样困难且样品结构性破坏程度较高，并不能反映实际的土体情况，测定的结果也不能反映实际的土体渗透性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的土壤渗透性测定装置和方法测定的土壤范围有限、且容易对土壤造成破坏导致测定结果不准确的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤渗透系数的测定装置，包括纵向渗透测定装置、横向渗透测定装置和测定记录装置；所述纵向渗透测定装置和所述横向渗透测定装置均具有各自的渗水部件和集水部件，所述渗水部件均竖直插入被测土壤区，以形成横向渗透测定中水样横向流通的入渗区和纵向渗透测定中水样纵向流通的入渗区，各所述集水部件的进水口与其对应的入渗区连接，所述集水部件的出水口与所述测定记录装置连接，以使所述入渗区中渗出的水样流入所述测定记录装置进行土壤渗透系数的测定。

其中，所述纵向渗透测定装置的渗水部件包括第一中空管和第一反滤件，所述第一中空管竖直插入被测土壤区，以使所述第一中空管内的土壤形成所述入渗区，所述第一反滤件设置于所述第一中空管内的土壤表面上，所述入渗区与所述纵向渗透测定装置的集水部件连通。

其中，所述纵向渗透测定装置的集水部件包括通路管、第一集水管和第二反滤件，所述通路管由土壤剖面插入被测土壤区，且所述通路管的上表面具有对应所述第一中空管内所述入渗区的开口，所述第一集水管位于所述通路管内，所述第一集水管的插入端的端口封闭，且插入端的上表面为所述第二反滤件，所述第二反滤件对应所述通路管上表面的开口，所述第一集水管的出水口与所述测定记录装置连接。

其中，所述横向渗透测定装置的渗水部件包括水槽，所述水槽插入竖直插入被测土壤区，且所述水槽靠近土壤剖面的一侧为第三反滤件，所述第三反滤件与所述土壤剖面之间的土壤形成所述入渗区，所述入渗区与所述横向渗透测定装置的集水部件连通。