包气带垂向渗透现场试验装置的制作方法

本发明涉及地下水环境影响评价与水文地质现场试验，具体而言，涉及一种包气带垂向渗透现场试验装置。

背景技术：

1、污染物从地表进入浅层地下水，必然要经过包气带，包气带的防污性能好坏直接影响着地下水的污染程度和状况。通过现场渗水试验获得的包气带垂向渗透系数是评价包气带防污性能所需要的重要参数之一。目前，水文地质试验或地下水环境影响评价项目中，包气带渗水试验常采用单环渗水试验及双环渗水试验两种方法。相对于单环渗水试验，双环渗水试验减小了侧向渗透对试验结果的影响，以同心轴的方式在单环外侧埋置一个大环，能够基本排除侧向渗透的影响，提高试验结果的精度。

2、目前，双环渗水试验的计算与分析理论已经发展成熟，但是通过现场实施发现，目前国内采用的双环渗水试验设备存在操作不方便、数据误差较大的情况。利用现有设备进行野外双环渗水试验时，受限于设备及操作误差等因素，发现普遍存在以下问题：

3、(1)设备的可操作性不良，试验需要多人同时参与，尤其是内环给水瓶进水方式存在问题，试验过程中给水瓶加水时需关闭内环补水管给水瓶出水管，试验过程协调性不佳、工作效率不高且易造成操作误差；

4、(2)双环内进水管长度调节困难，液面难以控制在相同设计高度；此外，双环内液面不能实现完全自动的动态平衡，需要试验人员根据水位下降情况及时控制进水管补水或关闭；

5、(3)设备稳定性不良，且内、外双环无法做到完全同心，影响试验数据的精确度。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种包气带垂向渗透现场试验装置，结构简单、操作方便，能够调节进水管高度、实现液面自动控制，并能够提升设备稳固性。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

3、一种包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，包括支架装置、容量瓶、内环进水管、外环进水管和液面控制装置。

4、支架装置设置在地面上；容量瓶活动设置在支架装置上；内环进水管上端设置在容量瓶内，下端延伸至支架装置中；外环进水管一端与储水容器相连，另一端延伸至支架装置中；液面控制装置分别设置于内环进水管和外环进水管中。

5、进一步的，支架装置包括外环钢圈、内环钢圈、连接件、容量瓶支架，外环钢圈与内环钢圈通过连接件同圆心设置，容量瓶支架可拆卸的设置在内环钢圈上。

6、进一步的，液面控制装置包括沙漏型外壳、浮球和透水底板，沙漏型外壳固定设置在内环进水管和外环进水管内，形成沙漏型内腔，沙漏型外壳底部固定设置透水底板，浮球设置在沙漏型内腔下部，位于透水底板上方。

7、进一步的，容量瓶开口朝下设置在容量瓶支架上，容量瓶开口处设置瓶塞，容量瓶底部开设补水口，补水口处活动设置补水口塞。

8、进一步的，内环进水管穿过瓶塞，上端设置于容量瓶内，下端管内设置液面控制装置并延伸至内环钢圈内。

9、进一步的，外环进水管穿过外环钢圈，一端与储水容器相连，另一端管内设置液面控制装置并延伸至内环钢圈与外环钢圈之间。

10、进一步的，容量瓶支架包括中心分别开孔的上层支架和下层支架，上层支架和下层支架通过连接杆可拆卸连接。

11、进一步的，内环进水管和外环进水管出水口距离地面的距离相等。

12、进一步的，内环进水管和外环进水管上设置伸缩管节。

13、进一步的，容量瓶上设置刻度。

14、本发明具有以下有益效果：

15、(1)结构简单、组装及使用方便，可由单人进行试验操作，试验过程流畅，极大增加工作效率；

16、(2)通过伸缩管节调节设计液面的高度，采用自动浮球阀系统作为液面控制装置，可完全实现无人干扰、自动调节液面，试验过程中的水位控制更加精确，试验结果更加可靠；

17、(3)内外环钢圈通过连接件固定在一起，可以保证内外环钢圈同心，提高试验数据的精确度，设置支架装置，结构更加稳固。

技术特征：

1.一种包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，包括支架装置(15)、容量瓶(1)、内环进水管(2)、外环进水管(7)和液面控制装置(8)；

2.根据权利要求1所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，支架装置(15)包括外环钢圈(6)、内环钢圈(5)、连接件(13)、容量瓶支架(16)，外环钢圈(6)与内环钢圈(5)通过连接件(13)同圆心设置，容量瓶支架(16)可拆卸的设置在内环钢圈(5)上。

3.根据权利要求1所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，液面控制装置(8)包括沙漏型外壳(17)、浮球(18)和透水底板(19)，沙漏型外壳(17)固定设置在内环进水管(2)和外环进水管(7)内，形成沙漏型内腔，沙漏型外壳(17)底部固定设置透水底板(19)，浮球(18)设置在沙漏型内腔下部，位于透水底板(19)上方。

4.根据权利要求2所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，容量瓶(1)开口朝下设置在容量瓶支架(16)上，容量瓶(1)开口处设置瓶塞(14)，容量瓶(1)底部开设补水口(12)，补水口(12)处活动设置补水口塞(11)。

5.根据权利要求4所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，内环进水管(2)穿过瓶塞(14)，上端设置于容量瓶(1)内，下端管内设置液面控制装置(8)并延伸至内环钢圈(5)内。

6.根据权利要求2所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，外环进水管(7)穿过外环钢圈(6)，一端与储水容器相连，另一端管内设置液面控制装置(8)并延伸至内环钢圈(5)与外环钢圈(6)之间。

7.根据权利要求2所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，容量瓶支架(16)包括中心分别开孔的上层支架(3)和下层支架(4)，上层支架(3)和下层支架(4)通过连接杆(10)可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，内环进水管(2)和外环进水管(7)出水口距离地面的距离相等。

9.根据权利要求1所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，内环进水管(2)和外环进水管(7)上设置伸缩管节(9)。

10.根据权利要求1所述的包气带垂向渗透现场试验装置，其特征在于，容量瓶(1)上设置刻度。

技术总结
本发明涉及地下水环境影响评价与水文地质现场试验技术领域，具体而言，涉及一种包气带垂向渗透现场试验装置，其包括支架装置、容量瓶、内环进水管、外环进水管和液面控制装置。支架装置设置在地面上；容量瓶活动设置在支架装置上；内环进水管上端设置在容量瓶内，下端延伸至支架装置中；外环进水管一端与储水容器相连，另一端延伸至支架装置中；液面控制装置分别设置于内环进水管和外环进水管中。其结构简单、组装及使用方便，可由单人进行试验操作，试验过程流畅，极大增加工作效率；可实现无人干扰、自动调节液面，试验过程中的水位控制更加精确，试验结果更加可靠；试验数据的精确度高，设置支架装置，结构更加稳固。

技术研发人员：钱明,方浩亮,吕连勋,庞家伟,刘元钊,马永峰,郭世超,戈开文,兰菲
受保护的技术使用者：中国石油工程建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12