[发明专利]一种可拆卸式土柱土壤水和溶质运移测试装置及方法

权利要求书

1.一种可拆卸式土柱土壤水和溶质运移测试装置及方法，其特征在于：所述可拆卸土柱装置从上到下依次设置有土柱上部组件(1)、土柱中部组件(2)、土柱下部组件(3)和底座(18)，土柱中部组件(2)与土柱上部组件(1)的连接处、土柱中部组件(2)与土柱下部组件(3)的连接处以及土柱下部组件(3)与底座(18)的连接处设置紧锁密封装置(4)和密封结构；土柱上、中、下部组件(1-3)均由有机玻璃筒和填充其内部的土壤层组成；土柱上部、中部和下部有机玻璃筒的内外径均相同。

2.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：土柱上部组件(1)、中部组件(2)的底部设置有尼龙网罩(5)，用于固定土壤层，便于组件之间的土壤层发生水分及溶质的运移。

3.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：紧锁装置(4)采用螺栓结构；试验时，紧锁密封装置(4)关闭，土柱各部分能够紧密连接；更换组件或非试验期，紧锁密封装置(4)开启，各组件能够拆开、更换；紧锁装置(4)为内径与土柱组件有机玻璃筒一致的宽3cm、厚2mm半圆形钢板，钢板两端分别打孔，钢板内壁设有橡胶圈，土柱组件组装后，两个半圆形钢板在组件连接处拼接，用法兰螺栓固定在连接处，保证土柱的稳定性和密封性。

4.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：密封结构位于组件接触面，每个组件有机玻璃筒上下端环形中间分别切割出环形凹槽和凸环，组装时上下相邻的组件环形凹槽与凸环嵌合；底座(18)与下部组件(3)采用相同方式密封；组件间有机玻璃筒、组件和底座的有机玻璃筒环形槽内设置有密封圈，用于密封连接处。

5.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：组件有机玻璃筒外壁有刻度，方便分层回填土柱并压实；侧壁预留适量取样孔(6)，取样孔为圆孔形，孔径为2～3cm，每个取样孔皆配有防渗水橡皮塞，不取样时用橡皮塞堵住。

6.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：所述土柱上部组件(1)土壤层在其顶部5cm以下，留出空间，便于试验时马氏瓶供水；蓄水空间不够时，可在上部另外嵌合有机玻璃筒。

7.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：土柱下部组件(3)中，从上至下依次包括土壤层、反滤层(7)、尼龙布层(8)；所述反滤层(7)厚5～10cm，由细石英沙、粗石英砂、砾石组成。

8.如权利要求1所述测试装置，其特征在于：土柱上、中、下部组件的土壤层各设置位于同一水平面的土壤盐分传感器(9)、土壤溶液负压取样器(10)和土壤水分温度测量传感器(11),所述土壤盐分传感器(9)、土壤水分温度测量传感器(11)利用导线通过玻璃柱预留孔(17)与土壤盐分采集器(12)和土壤温度采集器(14)、土壤水分采集器(15)相连，土壤溶液负压取样器(10)利用导线通过玻璃柱预留孔(17)与取样瓶(13)相连。

9.如权利要求1～8所述测试装置，其特征在于：土壤盐分采集器(12)、土壤温度采集器(14)、土壤水分采集器(15)集成在土壤综合数据采集箱(16)内，土壤综合数据采集箱(16)与计算机终端相连，自动测记数据。

10.如权利要求1～9所述测试装置，其特征在于：土柱下部组件(3)底部设置直径大于土柱的多孔法兰(19)，由螺栓与底座固定；底座(18)为与土柱等直径的有机玻璃筒，上层为多孔法兰(19)，下层为圆形有机玻璃板，多孔法兰(19)和圆形有机玻璃板直径大于土柱以增加稳定性；多孔法兰(19)下接导水软管，将淋滤液引入玻璃瓶，导水管上设置阀门(20)，用于控制淋滤排水；多孔法兰(19)中部设置导水管，与马氏瓶(21)相连，通过马氏瓶的控制该土柱装置的地下水位。