专利名称：一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验装置，特别是在一定水位差作用下饱和砂土释放和储存水量来计算渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置。
背景技术：
在水文地质与工程地质勘查中，正确评价含、隔水层的渗透系数、给水度与贮水系数等，是评价水文地质条件的关键指标。为研究含(隔)水层在不同水位差作用下，其水位和流量的变化过程，从而能够得到相应的参数值，用该实验装置模拟在不同水位差的条件下水流通过砂土体，发生渗流运动，不仅是研究含(隔)水层参数的可靠方法，也是研究多孔介质的饱和状态下的机理性实验一种重要手段。因此，设计一种在饱和条件下，测试砂土体渗透系数、给水度与贮水系数的实验装置，这对于评价含、隔水层的渗透性能、给水性能与储存性能等，具有十分重要的工程实际意义。目前，研究含、隔水层的渗透性一般用达西仪进行测定，给水度一般用给水度仪进行测定，对同一种砂土层而言，分两次进行测定，不仅耗时，测试费用高，更重要对砂土原位扰动性较大，实际参数值与仪器测量值之间存在较大的误差，测量数值不能反映现场的实际条件。此外，也可通过大型抽水试验来进行获取以上参数，但费用成本高。因此，有必要研制出能够满足这方面要求的综合实验装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置。本实用新型提供一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，包括带有刻度尺的加水容器，第一、第二、第三阀门开关、砂土容器、带有刻度的测压管、复数个测压管接嘴、测压连接管、测压管、计量量筒、进水管、测压板、计时器，以及连接管；砂土容器下端盖为中心部位带孔的圆形孔状板，砂土容器的左侧下连接一测压管接嘴，测压管接嘴另一端连接一带有刻度的测压管，砂土容器的右侧自上至下连接有复数个测压管接嘴，每个测压管接嘴分别通过一测压连接管与测压板上的一个测压管连接，砂土容器的下部与一顶端开口且底端带小孔的小圆筒连接，小圆筒顶端开口正好盖住圆形孔状板的孔，小圆筒砂土容器的下方设置一连接管，所述小圆筒的排气孔与连接管连通，所述连接管还分别与带有刻度尺的加水容器及计量量筒相连，所述加水容器开口朝下，所述计量量筒位于连接管下方且开口朝上，进水管连接到加水容器，连接管上设置第一、第二、第三阀门开关，所述第一阀门开关设置在砂土容器与加水容器之间，所述第二阀门开关设置在砂土容器与计量量筒之间，所述第三阀门开关设置在进水管与加水容器之间，实验的时间通过计时器进行记录。所述带孔圆形孔状板上设置致密的圆形丝网。所述测压管接嘴内均带有圆形纱网。[0009]所述计时器固定在测压板上。 所述砂土容器及加水容器均为透明圆柱体。 所述测压连接管使用橡胶管。本实用新型的优点在于使用该实用新型，在饱和条件下，砂土层在一定水力条件下，实现砂土释水和储水过程，观测其水位和流量的变化，计算出砂土的参数，为正确评价含(隔)层的渗透性能、给水性能及储水性能提供可靠的技术参数。
图1为本实用新型一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置的结构示意图。图中1-加水容器，2-刻度尺，3-1、3-2、3-3-阀门开关，4_砂土容器，5_带有刻度的测压管，6-测压管接嘴，7-测压连接管，8-测压管，9-测压管接嘴，10-计量量筒，11-进水管，12-测压板，13-圆形孔状板，14-圆形丝网，15-计时器，16-小圆筒，17-连接管，18圆形纱网，19-实验台。
具体实施方式
为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。如图1所示，所述测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置包括带有刻度尺2的加水容器1，阀门开关3-1、3-2、3-3、砂土容器4，带有刻度的测压管5、测压管接嘴 6、9、测压连接管7、测压管8、计量量筒10、进水管11、测压板12、计时器15，以及连接管17。 该综合实验装置放置在实验台19上。砂土容器4下端盖是中心部位带孔的圆形孔状板13，所述圆形孔状板13上设置致密的圆形丝网14，砂土容器4的左侧下连接一测压管接嘴9，测压管接嘴9带有圆形纱网 (图未示)，测压管接嘴9另一端连接一带有刻度的测压管5，砂土容器4的右侧自上至下连接有复数个带有圆形纱网18的测压管接嘴6，每个测压管接嘴6分别通过一测压连接管 7与测压板12上的一个测压管8连接。砂土容器4的下部与一顶端开口且底端带小孔的小圆筒16连接，小圆筒16顶端开口正好盖住圆形孔状板13的孔，砂土容器4的下方设置一连接管17，所述小圆筒16的小孔与连接管17连通，所述连接管17还分别与带有刻度尺 2的加水容器1及计量量筒10相连，所述加水容器1开口朝下，所述计量量筒10位于连接管17下方且开口朝上。进水管11连接到加水容器1，砂土容器4与加水容器1通过进水管 11，用连接管17发生水力联系，并在连接管17上设置阀门开关3-1、3-2、3-3进行关、启控制，所述阀门开关3-1设置在砂土容器4与加水容器1之间，所述阀门开关3-2设置在砂土容器4与计量量筒10之间，所述阀门开关3-3设置在进水管11与加水容器1之间。此外， 实验的时间通过计时器15进行记录，计时器15可以放在任何位置，本实施例中，计时器15 固定在测压板12上。所述砂土容器4及加水容器1为圆柱体，测压连接管7使用橡胶管。试验前，按照砂土容器4尺寸取原状砂土，轻放装入，并保持好砂土与砂土容器4 边壁的耦合。同时，关闭连接管17上的所有阀门开关3-1、3-2、3-3。[0020]试验中，首先打开阀门开关3-3、3_1，同时，关闭阀门开关3-2，进水管11通过连接管17向砂土容器4缓缓加水，直到砂土容器4内的砂土体呈现出饱水状态时，关闭阀门开关3-1、3-3，打开阀门开关3-2，让饱和砂土的水渗出，并流入计量量筒10，同时，记录带有刻度的测压管5及测压板12上的每个测压管8的数据、对应的计量量筒10的流量及对应的计时器15的时间等数据，等测压水位达到一定位置时，关闭阀门开关3-2。然后再打开阀门开关3-2，让砂土的水渗出，并流入计量量筒10，同时，记录带有刻度的测压管5及测压板12上的每个测压管8的数据 、对应的计量量筒10的流量及对应的计时器15的时间等数据，等测压水位达到一定位置时，再关闭阀门开关3-2，并再重复上述过程，直到砂土容器4 观测孔水位达到左侧的带有刻度的测压管5的管口为止，关闭阀门开关3-2。依据以上数据及砂土容器4的几何尺寸，利用相关计算公式获得原位砂土的渗透系数及给水度值。然后，关闭阀门开关3-2、3_1，打开阀门开关3-3，由进水管11向加水容器1加水至整个高度的9/10，然后打开阀门开关3-1，同时关闭阀门开关3-3，在水头差作用下，加水容器1内的水缓慢入渗到砂土容器4，到某一时刻时，关闭阀门开关3-1，观测并记录砂土容器4的带有刻度的测压管5的水位、加水容器1的水位、测压管8的水位；然后再打开阀门开关3-1，加水容器1内的水继续缓慢入渗到砂土容器4，到某一时刻时，再关闭阀门开关 3-1，观测并记录砂土容器4的带有刻度的测压管5的水位、加水容器1的水位、测压管8的水位；反复以上过程，直到砂土容器4的水位升至砂土容器4的顶部为止。整理以上数据， 根据相关计算公式，计算在加水条件下砂土的渗透系数及贮水系数。
权利要求1.一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，包括带有刻度尺的加水容器，第一、第二、第三阀门开关、砂土容器、带有刻度的测压管、复数个测压管接嘴、测压连接管、测压管、计量量筒、进水管、测压板、计时器，以及连接管；砂土容器下端盖为中心部位带孔的圆形孔状板，砂土容器的左侧下连接一测压管接嘴，测压管接嘴另一端连接一带有刻度的测压管，砂土容器的右侧自上至下连接有复数个测压管接嘴，每个测压管接嘴分别通过一测压连接管与测压板上的一个测压管连接，砂土容器的下部与一顶端开口且底端带小孔的小圆筒连接，小圆筒顶端开口正好盖住圆形孔状板的孔，砂土容器的下方设置一连接管，所述小圆筒的排气孔与连接管连通，所述连接管还分别与带有刻度尺的加水容器及计量量筒相连，所述加水容器开口朝下，所述计量量筒位于连接管下方且开口朝上，进水管连接到加水容器，连接管上设置第一、第二、第三阀门开关，所述第一阀门开关设置在砂土容器与加水容器之间，所述第二阀门开关设置在砂土容器与计量量筒之间，所述第三阀门开关设置在进水管与加水容器之间，实验的时间通过计时器进行记录。
2.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述带孔圆形孔状板上设置致密的圆形丝网。
3.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述测压管接嘴内均带有圆形纱网。
4.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述计时器固定在测压板上。
5.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述加水容器为透明圆柱体。
6.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述测压连接管使用橡胶管。
7.如权利要求1所述的一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，其特征在于，所述砂土容器为透明圆柱体。
专利摘要本实用新型提供了一种测试渗透系数、给水度与贮水系数的综合实验装置，主体为砂土容器，该容器底部为带丝网的圆孔板，其左侧下连接带有一刻度的测压管，其右侧连接一排带丝网的测压管接嘴，并通过测压连接管与测压板上的测压管连接。该容器的下部有一带排气孔的小圆筒，并通过连接管分别与左侧的加水容器连接，右侧与量杯连接。连接管上设置第一、二、三阀门开关，第一阀门开关设在砂土容器与加水容器之间，第二阀门开关设在砂土容器与计量容器之间，第三阀门开关设置在进水管与加水容器之间。本实用新型的优点在于该装置能够测定在一定水位条件下，砂土的渗透系数、给水度及贮水系数，能够满足在饱水状态下原位样品测试的需要。
文档编号G01N15/00GK201965073SQ20102064170
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者刘丽红, 刘启蒙, 胡友彪, 许光泉 申请人:安徽理工大学