[實用新型]一種基于變水頭法快速測量滲透系數的裝置

有效

• 申請號: 201720248850.2
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN206583772U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張強;肖瑤;許模;萬媛;劉涵宇;夏強;李明月
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙)51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本實用新型屬于土工試驗裝置技術領域，尤其涉及一種基于變水頭法快速測量滲透系數的裝置。

背景技術

滲透系數是綜合反映土體滲透能力的一個指標，其數值的正確確定對滲透計算有著非常重要的意義。土壤滲透系數的測定方法很多，通常分為常水頭和變水頭：前者適用于透水性大的粗粒土，例如礫石和砂土；后者適用于透水性小的細粒土，例如粉土和黏土。細粒土由于滲透系數很小、滲流流過土樣的總水量很小，不易準確測定；或者測定總水量的時間需要很長，受蒸發和溫度變化影響的實驗誤差會逐漸變大，必須采用變水頭滲流法。

變水頭試驗法就是試驗過程中水頭差一直隨時間而變化，試驗時在透明塑料筒中裝填土壤試樣，水從一根直立的帶有刻度的玻璃管和U型管自下而上流經土樣。試驗時，將玻璃管充水至需要高度后，開動秒表，測記起始水頭差，經一定時間后，再測記終了水頭差，通過建立瞬時達西定律，即可計算出滲透系數。而用變水頭法測定砂土的滲透系數時，因砂土的滲透流量很大導致試驗的時間很短，從而計算出的滲透系數很不準確，并且現有試樣裝置結構復雜，且不易攜帶。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種外形小巧易攜帶的基于變水頭法快速測量滲透系數的裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于變水頭法快速測量滲透系數的裝置，包括注水筒體、定水頭筒體、排水筒體和圓盤底座，所述注水筒體、定水頭筒體和排水筒體同心設置在圓盤底座上，注水筒體直徑小于定水頭筒體直徑，定水頭筒體直徑小于排水筒體直徑，且注水筒體高度高于定水頭筒體高度，定水頭筒體高度高于排水筒體高度；注水筒體的底面開有小孔，小孔上方設有一層濾砂網，排水筒體的側面開有排水孔，排水孔與排水管連接。

進一步的，所述注水筒體上設有刻度值。

進一步的，所述注水筒體、定水頭筒體、排水筒體和圓盤底座均是有機透明玻璃制成。

本實用新型具有以下有益效果：

1、因為注水筒體的容積大于定水頭筒體的容積，所以注水筒體內所盛水比定水頭筒體內的多，從而流經砂土試樣的水將增多，即延長了試驗時間。

2、在注水筒體設有刻度值，試驗人員能快速有效的讀取水頭變化值，測量出滲透系數。

3、本實用新型的結構為一體化結構，無需組裝，外形精巧且便于攜帶。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面結構示意圖。

圖2為本實用新型的俯視結構示意圖。

圖中標記：1—注水筒體，2—定水頭筒體，3—排水筒體，4—圓盤底座，5—小孔，6—濾砂網，7—排水孔。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例提供的基于變水頭法快速測量滲透系數的裝置，包括注水筒體1、定水頭筒體2、排水筒體3和圓盤底座4，所述注水筒體1、定水頭筒體2和排水筒體3同心設置在圓盤底座4上，注水筒體1的直徑小于定水頭筒體2直徑，定水頭筒體2直徑小于排水筒體3直徑，且注水筒體1的高度高于定水頭筒體2高度，定水頭筒體2高度高于排水筒體3高度，注水筒體1的底部開有小孔5，使注水筒體1內的水能流入定水頭筒體2內，小孔5的上方設有一層濾砂網6，過濾砂土，避免砂土流入定水頭筒體2內，排水筒體3的側壁上開有排水孔7，排水孔7與排水管連接，使定水頭筒體2溢出的水能快速排出。

為了試驗人員能快速有效的讀取水頭變化值和便于觀察，所述注水筒體1上設有刻度值，且注水筒體1、定水頭筒體2、排水筒體3和圓盤底座4均采用透明有機玻璃制成。

本實用新型的使用流程：先將濾砂網6置于注水筒體1底部的小孔5之上，然后將定水頭筒體1內注滿水，接著將砂樣分層裝入注水筒體1內，裝入時均勻壓實，待砂樣裝完，量取砂樣高度L；再接著向注水筒體1內注水，靜置一段時間，記錄注水筒體2內水頭的初始高度H₀，試驗過程中，注水筒體1內的水位逐漸下降，注水筒體1內的水通過底部小孔滲流入定水頭筒體2內，使得定水頭筒體2水滿后溢出到排水筒體3中，再經過排水孔7排出；待水位下降至預先設計的降深值H時，記錄時間。

以上所述僅是本實用新型優選的實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何基于本實用新型所提供的技術方案和發明構思進行的改造和替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。