[发明专利]一种纤维束排水管渗流测量装置及试验方法

权利要求书

1.一种纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：包括测渗管(1)、进水阀(5)、控水阀(2)、纤维束排水管(9)，所述测渗管(1)为竖向设置的底部密封的圆管，所述测渗管(1)的底端连接有底板(4)，所述测渗管(1)的外壁上设置有刻度尺(6)，所述测渗管(1)的管壁上在同一高度连接有多个与其内部连通的外伸管头(3)，所述外伸管头(3)上连接有管接头(10)，在所述测渗管(1)的下部连接有所述进水阀(5)，在所述测渗管(1)的上部的不同高度位置连接有多个所述控水阀(2)，所述纤维束排水管(9)的一端与所述外伸管头(3)上的管接头(10)连接。

2.根据权利要求1所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述测渗管(1)为透明的亚克力玻璃管。

3.根据权利要求1所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述管接头(10)为变径管接头。

4.根据权利要求3所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述变径管接头的小口端内嵌于所述外伸管头(3)内。

5.根据权利要求1所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述测渗管(1)与所述外伸管头(3)一体制成。

6.根据权利要求1所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述外伸管头(3)向下倾斜设置，所述外伸管头(3)的轴线与水平面的夹角为4°。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：在所述纤维束排水管(9)的下部设置有支座(11)，所示支座(11)的上端连接有管托(11-3)，所述管托(11-3)的上端为可与所述纤维束排水管(9)的外壁配合的圆弧形状。

8.根据权利要求7所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述管托(11-3)向下倾斜设置，所述管托(11-3)的轴线与水平面的夹角为4°。

9.根据权利要求7所述的纤维束排水管渗流测量装置，其特征是：所述外伸管头(3)的数量为4个，所述控水阀(2)的数量为3-5个。

10.一种利用如权利要求1-9任一所述的纤维束排水管渗流测量装置进行纤维束排水管渗流特性测量的试验方法，其特征是：可进行变水头试验或常水头试验，试验时在待测纤维束排水管(9)的出水口端下方放置量杯，当进行变水头试验时，关闭所有控水阀(2)，打开进水阀(5)向测渗管(1)内进水，测渗管(1)内的水位达到设计水位时关闭进水阀(5)，在静水压力作用下纤维束排水管(9)发生渗流，当测渗管(1)内的水位降至外伸管头(3)所在平面时渗流终止，记录纤维束排水管开始渗流至渗流终止所用的时间即为渗流时间，记录上述时间内量杯内的积水量即为纤维束排水管的渗流量，根据渗流量与渗流时间的比值计算出纤维束排水管(9)在变水头条件下的渗流速率，对比不同纤维束排水管(9)的渗流速率，即可分析变水头状态下不同纤维束排水管(9)的渗流特性；当进行常水头试验时，打开进水阀(5)使测渗管(1)内始终进水，关闭设计水位下的控水阀(2)，打开设计水位处的控水阀(2)，此时可进行常水头试验，在静水压力作用下纤维束排水管(9)开始发生渗流，记录不同时刻量杯内的积水量，根据下述的公式(a)即可计算出纤维束排水管在一定高度水头作用下的渗流速率q_i，对比不同纤维束排水管(9)的渗流速率，即可分析常水头状态下不同纤维束排水管(9)的渗流特性；

式中，q_i为某根纤维束排水管的渗流速率，单位为cm³/s；t₁、t₂为任意两时刻，单位为s；v₁、v₂为某根纤维束排水管下的量杯在t₁、t₂时刻水的体积，单位为cm³。