[发明专利]一种模拟地下水蒸发的方法及其土柱实验装置

权利要求书

1.一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

包括土柱筒(1)、注水装置(3)、底座(4)、透水板(5)、水样收集装置(8)；

所述土柱筒(1)为筒状结构，其一端设置在底座(4)上，另一端为顶部敞口，透水板(5)设置在土柱筒(1)内靠近底座(4)处，土柱筒(1)的侧壁上设有刻度线(7)，土柱筒(1)的侧壁上还设有多个出水孔(2)及测压管孔，所述测压管孔连接有测压管(6)；所述土柱筒(1)底端和透水板(5)之间的侧壁上设有进水口(9)，所述注水装置(3)通过管路与进水口(9)连通；所述水样收集装置(8)可通过管路与出水孔(2)连通用于收集水样；

所述出水孔(2)上设有防漏水装置。

2.根据权利要求1所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述土柱筒(1)内壁上对应出水孔(2)处设有滤网。

3.根据权利要求2所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述透水板(5)上方设有滤网。

4.根据权利要求3所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述测压管(6)为直角导管，向上统一延伸至与土柱筒(1)顶端相齐平的位置。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述多个出水孔(2)沿着土柱筒(1)轴线方向设置在土柱筒(1)侧壁上，相邻两个出水孔(2)之间距离相等；所述测压管(6)设置在土柱筒(1)侧壁上与出水孔(2)相对一侧，测压管孔位于对侧每两个相邻出水孔(2)的中间位置。

6.根据权利要求5所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述防漏水装置为软管，所述软管连接出水孔(2)，所述软管上设有止水夹。

7.根据权利要求6所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述底座(4)为一圆盘，其上设有环形凹槽，土柱筒(1)的下端嵌入该环形凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述水样收集装置(8)为广口玻璃瓶；所述透水板(5)上均匀开设有透水微孔。

9.根据权利要求8所述的一种模拟地下水蒸发的土柱实验装置，其特征在于：

所述透水板(5)与土柱筒(1)底面的距离为5cm。

10.一种模拟地下水蒸发的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取土样若干，将土样放置烘箱中105℃烘干至恒重以去除土壤中的水分；

2)将烘干的土样放至电子秤上，按照设定的干密度、管直径以及饱和土的厚度计算出所需土的重量，加水，搅拌均匀，使含水率达到设定含水率为止，装入塑料袋中，密封，放置数小时，使土样均匀，将含水率均匀的土样分次装入土柱筒(1)中并压实，并根据刻度线(7)控制装土进度；

3)从进水口(9)进水，利用注水装置(3)使土柱筒(1)中的土达到饱和，利用刻度线(7)读取水位数据判断该部分土柱是否饱和，若24小时测压管(6)与注水装置(3)水位数据均未发生变化且齐平则认为下部土柱为饱水带，上部10cm土柱为包气带；

4)将土柱筒(1)放入恒温恒湿箱中，通过调节智能恒温恒湿箱设置一定温湿度，定时观察测压管(6)水位值，待土柱内饱水部分水分蒸发设定比例时，自上而下分别经出水孔取出各层的水样，分别测定各层未蒸发剩余水样的同位素、水化学特征；

5)重复步骤1)～4)，调节恒温恒湿箱的温湿度，设置相同结构但温度或湿度不同的土柱进行对比试验。