[發(fā)明專利]一種基于示蹤技術(shù)的壤中流水齡解析的試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710588995.1
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107271631B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 董國強;嚴登華;史婉麗;王煜;翁白莎;秦天玲;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 天津諾德知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

1.一種基于示蹤技術(shù)的壤中流水齡解析的試驗方法，實現(xiàn)所述方法的試驗裝置包括：

降雨模擬裝置(1)，所述降雨模擬裝置(1)將示蹤劑溶液以人工降雨的形式入滲到試驗原狀土柱(2-1)中；

土柱模擬裝置(2)，所述土柱模擬裝置(2)包括有機玻璃圓柱體(2-2)以及所述有機玻璃圓柱體內(nèi)的試驗原狀土柱(2-1)和砂礫石層(2-4)，所述試驗原狀土柱(2-1)與所述砂礫石(2-4)之間設置有土工布(2-3)，在所述試驗原狀土柱(2-1)的不同高度和底部布置有多個采集孔(4)，在所述有機玻璃圓柱體(2)的底部設置集水槽(5)；以及

地下水模擬裝置(3)，所述地下水模擬裝置(3)包括馬氏瓶(3-1)和導管(3-2)，所述導管(3-2)一端連接到所述馬氏瓶(3-1)且另一端連接到所述土柱模擬裝置(2)的所述砂礫石層(2-4)，將示蹤劑溶液通過毛管上升補給給所述試驗原狀土柱(2-1),

其特征在于，

所述降雨模擬裝置(1)將第一種示蹤劑溶液以人工降雨的形式入滲到試驗原狀土柱(2-1)中，以模擬降水積水入滲補給土壤水，所述地下水模擬裝置(3)將第二種示蹤劑溶液通過毛管上升補給土壤水，直至所述試驗原狀土柱(2-1)中的土壤水達到飽和狀態(tài)，所述降雨模擬裝置(1)將第三種示蹤劑溶液以人工降雨的形式入滲到試驗原狀土柱(2-1)中，并在所述試驗原狀土柱(2-1)的不同高度及底部的多個采集孔(4)收集水樣，直至水樣中不再含有第一種示蹤劑和第二種示蹤劑，記錄第三種示蹤劑溶液所用的體積，根據(jù)土壤樣品采集點的年均降水量，計算此種土壤壤中流的水齡，即，計算采樣地點雨前土壤水被降水從土壤中完全驅(qū)替的時間(t)的公式為：

其中，t為采樣地點雨前土壤水被降水從土壤中完全驅(qū)替的時間，V_總為第三種示蹤劑溶液完全把第一種示蹤劑溶液和第二種示蹤劑溶液從土壤中驅(qū)替時所用量，S為所述試驗原狀土柱的上底面積，P為采樣地點的年均降水量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗方法，其特征在于，所述試驗原狀土柱來源于采樣地點采集的原狀土樣，所述試驗原狀土柱作為一種近自然狀態(tài)的土壤形態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗方法，其特征在于，所用示蹤劑不被土壤顆粒吸附。