易于安装和固定的防蒸发型双环入渗仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种现场测定土体入渗率的入渗仪，尤其涉及一种易于安装和固定的防蒸发型双环入渗仪。
【背景技术】
[0002]入渗是指降雨、灌溉等水分进入土体的过程，是降雨、地表水和地下水相互转化的一个重要环节。土体入渗与土壤侵蚀、地表产流、农田灌溉、水诱发地质灾害等问题密切相关。因此，认识土体入渗性能至关重要，特别是现场土体的入渗特性。目前，现场土体入渗率的测定多采用单环或者双环入渗法，这些试验方法在试验过程中可能以下不足:
[0003]1.入渗过程中水分水平扩散并非一维入渗。单环法入渗过程中水分不可避免会向水平方向扩散。传统双环法，内、外环独立，将环打入土体的过程中无法确保内外环中心一致，使得入渗过程中将发生水分水平扩散，影响入渗率的准确测定。
[0004]2.土体和内、外环可能发生接触渗流。当直接敲击内、外环的时候，环壁可能发生倾斜，在修正倾斜时环壁与土体间会形成缝隙，在水入渗过程中将发生接触渗流，影响土体入渗率的测量精确度。
[0005]3.未考虑蒸发对入渗流量测量的影响。现场渗流试验过程中，因内、外环稳定水位的液面面积较大，忽略蒸发的影响将导致所得的入渗率偏大。
[0006]4.入渗量测量精度低。传统单环或双环法采用大口径马氏瓶供水或者直接将水倒入环内，以此测量的入渗水分的体积误差很大，计算得到的入渗率与真实值偏差较大。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种易于安装和固定的防蒸发型双环入渗仪。
[0008]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为:包括外环和内环，以及分别与外环和内环连接的外环供水瓶和内环供水瓶，所述的外环和内环由固定连接杆连接，所述的外环和内环上端设置有敲击盖板和防蒸发盖板，试验时安装敲击盖板将外环和内环敲击进入土体至要求高度后，打开敲击盖板，拆除固定连接杆并安装堵头，再安装防蒸发盖板进行入渗试验。
[0009]所述的外环和内环通过若干个固定连接杆固定连接，固定连接杆的位置与外环和内环的入土深度相匹配。
[0010]所述的固定连接杆上设有内环和外环对应位置的标记，能够控制双环的位置和入土深度。
[0011]所述的内环和外环的下端设置为便于进入土体的刃口状。
[0012]所述的内环和外环的环壁上均有刻度标尺，作为控制入土深度和积水深度的标尺。
[0013]所述的外环的环壁上设有开口，内环供水瓶与内环之间的软管穿过该开口。
[0014]所述的外环供水瓶和内环供水瓶上均设置有筒盖，筒盖上设置有进气管和注水口，所述的进气管插入至供水瓶底部的出水口位置处，外环供水瓶和内环供水瓶的瓶体上均设置有水位管。
[0015]所述的筒盖为有机玻璃筒盖，筒盖设为凹槽结构，凹槽内设置有O型圈。
[0016]所述的敲击盖板和防蒸发盖板与外环之间设置橡胶垫片，且通过螺栓与外环法兰连接固定，防蒸发盖板下端对应内环位置设置卡槽，卡槽与内环顶端之间设置橡胶垫片。
[0017]所述的防蒸发盖板上设置有透气孔。
[0018]与现有技术相比，本发明所有部件均为独立的，方便搬运，现场试验开始后再进行组装。内外环由固定连接杆连接固定，提高了内外环整体的刚度，防止双环底部进入土体过程中发生偏斜，固定连接杆的位置与双环入土深度相匹配，且固定连接杆上有内环和外环对应位置的标记，控制双环的位置和入土深度。在双环顶部加装敲击盖板，当敲击内、外环时，内外环将作为一个整体稳定进入土体内，不会发生翘起或者倾斜，使得内环的入渗更大化接近一维入渗。此外，在渗流过程中，内外环顶部加装防蒸发盖板，避免天气原因引起的大量蒸发。本发明采用带有细径水位管的供水瓶为入渗试验供水并测量入渗量，根据内外环渗流量的差异设置其供水瓶直径，可同时获得内环和外环高精度的入渗量。
【附图说明】
[0019]图1是本发明整体示意图；
[0020]图2是本发明中固定连接杆的俯视图；
[0021]图3是敲击盖板俯视图；
[0022]图4是防蒸发盖板俯视图；
[0023]其中，1、有机玻璃筒盖；2、进气管；3、注水口 ；4、注水阀门；5、O型圈；6、内环供水瓶；7、水位管；8、内环供水瓶阀门；9、盖板橡胶垫圈；10、法兰螺栓；11、法兰垫片；12、敲击盖板；13、固定支架；14、外环；15、内环；16、固定连接杆；17、水位线；18、连接杆垫片；19、连接杆固定螺栓；20、内环阀门；21、外环阀门；22、外环供水瓶阀门；23、软管；24、防蒸发盖板；25、透气孔；26、地面线；27、外环供水瓶；28、连接杆橡胶垫圈；29、卡槽。
【具体实施方式】
[0024]参见图1，本发明的内环供水瓶6和外环供水瓶27均放置在固定支架13上。供水瓶基于马氏瓶原理，由有机玻璃筒盖I和有机玻璃筒组成，有机玻璃筒上端的筒盖I设有凹槽结构，凹槽内设置合适的O型圈5。筒盖I上有两个开口，其中一个开口插入进气管2至供水瓶底部出水口高度，另一个开口为注水口 3，当供水瓶中水面过低时由此处往瓶内注水。供水瓶侧壁开口连接细径水位管7，水位管7上有刻度标尺，入渗过程中根据水位管7水位高度的变化反算入渗水的体积。内环供水瓶6和外环供水瓶27均通过两段软管23分别与内环15和外环14连接，软管23两端分别设有内环供水瓶阀门8、内环阀门20、外环供水瓶阀门22和外环阀门21。
[0025]参见图2，内环15和外环14之间由固定连接杆16通过连接杆固定螺栓19连接成一个整体，提高了双环整体的刚度，且固定连接杆16上有内环15和外环14对应位置的标记。当敲击双环进入土体内时，可避免内外环环壁发生偏斜。外环14的环壁上一定高度处设有开口，内环供水瓶8与内环15之间的软管穿过外环环壁开口，外环环壁开口略大于软管直径，该开口同时作为外环14的透气口。外环14和内环15的环壁均有刻度标尺，作为控制双环入土深度和积水深度的标尺。外环14和内环15的下部为刃口形式，方便其进入土体。
[0026]参见图3和图4，双环顶部设有两种盖板，一种是敲击双环进入土体时安装的敲击盖板12，使得敲击过程中内外环整体稳定进入土体，并可防止双环被损坏。另一种是入渗试验过程中安装的防蒸发盖板24，敲击盖板12和防蒸发盖板24的上下均设置有盖板橡胶垫圈9。敲击盖板12下端设置卡槽29，用于固定内环15，卡槽29与内环15之间放置橡胶垫圈，外环14上端设置法兰与盖板通过法兰螺栓10连接，法兰螺栓10上设有法兰垫片11。防蒸发盖板24上设置有微型透气孔25。
[0027]本发明所有部件包括内环15、外环14、固定连接杆16、敲击盖板12、防蒸发盖板24等均为独立的，方便搬运，现场试验开始后再进行组装。内外环由若干固定连接杆16连接固定，提高了内外环整体的刚度，防止双环底部进入土体过程中发生偏斜。固定连接杆16的位置与双环入土深度相匹配，且固定连接杆16上有内环和外环对应位置的标记，控制双环的位置和入土深度。在双环顶部加装敲击盖板12，当敲击内、外环时，内、外环将作为一个整体稳定进入土体内，不易发生翘起或者倾斜。此外，在渗流过程中，内外环顶部加装防蒸发盖板24，避免天气