野外雙環(huán)入滲儀實驗裝置，雙環(huán)入滲儀實驗臺
2024-07-13 16:53
野外雙環(huán)入滲儀實驗裝置是一種用于測量水滲入土壤滲透速度的設(shè)備，進而可以計算出土壤的垂向滲透系數(shù)。這種裝置在土力學、土工及水利等領(lǐng)域有著廣泛的應用。以下是對野外雙環(huán)入滲儀實驗裝置的詳細介紹：
一、裝置組成
野外雙環(huán)入滲儀主要由兩個同心圓環(huán)（內(nèi)環(huán)和外環(huán)）組成，這兩個圓環(huán)通常由不銹鋼等耐用材料制成。雙環(huán)的中心可能配有兩根互相垂直焊接的不銹鋼管來穩(wěn)固裝置。此外，裝置還可能包括驅(qū)動盤、吸能錘、馬氏瓶（或類似的水位測量裝置）以及秒表等輔助工具。
二、技術(shù)規(guī)格
雙環(huán)尺寸：根據(jù)不同的設(shè)計和應用需求，雙環(huán)的尺寸可能有所不同。一般來說，內(nèi)環(huán)的直徑可能較小（如30厘米或25厘米），而外環(huán)的直徑則相對較大（如60厘米或50厘米）。雙環(huán)的高度通常較為一致，可能在50厘米左右。
材質(zhì)：雙環(huán)桶及主要部件多采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，以確保裝置的耐用性和穩(wěn)定性。
容積：內(nèi)環(huán)和外環(huán)的容積根據(jù)直徑和高度計算得出，例如，小環(huán)（內(nèi)環(huán)）直徑30厘米時，其容積約為3000毫升；大環(huán)（外環(huán)）直徑60厘米時，其容積約為10000毫升。但請注意，這些數(shù)值可能因具體設(shè)計而異。
三、實驗原理
雙環(huán)入滲儀的實驗原理基于達西定律，即水在土壤中的滲透速度與水力梯度成正比，與土壤的滲透系數(shù)成反比。在實驗過程中，通過向雙環(huán)內(nèi)同時注水并保持內(nèi)外環(huán)水柱高度一致（通常為0.1米左右），由于外環(huán)的約束作用，內(nèi)環(huán)中的水只能垂向滲入土壤，從而排除了側(cè)向滲流的誤差。通過測量單位時間內(nèi)內(nèi)環(huán)中水位的下降量（即水滲入土壤的量）和土壤表面的面積，可以計算出土壤的滲透速度，進而利用達西定律求出土壤的垂向滲透系數(shù)。
四、實驗步驟
準備階段：將雙環(huán)入滲儀放置在試驗地點，確保雙環(huán)與土壤表面緊密接觸。使用驅(qū)動盤和吸能錘將內(nèi)外環(huán)壓入土壤幾厘米深。
注水階段：同時向內(nèi)環(huán)和外環(huán)中注入清水，并保持內(nèi)外環(huán)水柱高度一致。注意控制注水速度以避免產(chǎn)生過大的水力沖擊。
測量階段：用秒表記錄試驗時間，并同時記錄馬氏瓶（或類似裝置）中水位的變化情況。通過測量不同時間段內(nèi)內(nèi)環(huán)水位的下降量來計算水滲入土壤的量。
數(shù)據(jù)處理：根據(jù)測量結(jié)果和達西定律的原理計算出土壤的垂向滲透系數(shù)。同時考慮可能影響測量結(jié)果的因素如表面植被、土壤緊壓程度、土壤溫度以及土壤分層等。
五、注意事項
在實驗過程中要確保雙環(huán)與土壤表面緊密接觸以避免產(chǎn)生側(cè)向滲流。
控制注水速度以避免產(chǎn)生過大的水力沖擊對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。
注意觀察土壤表面的變化情況以便及時發(fā)現(xiàn)并處理可能影響實驗結(jié)果的異常情況。
在進行數(shù)據(jù)處理時要充分考慮各種可能影響測量結(jié)果的因素以提高實驗結(jié)果的準確性和可靠性。
一、實驗目的
雙環(huán)入滲儀是一種簡單的設(shè)備，用來測量水滲入土壤的滲透速度，進而計算土壤的垂向滲透系數(shù)。滲透速率是指單位時間內(nèi)單位表面積的水滲入量。是土力學科的常用實驗設(shè)備。雙環(huán)為兩個同心圓環(huán)，內(nèi)環(huán)控制實驗面積，外環(huán)保證內(nèi)環(huán)的溶液垂直下滲進而減少側(cè)向滲流。
二、技術(shù)參數(shù)
1、膠帶、橡皮管,止水夾、鐵鍬、尺子、及若干要填在試環(huán)底部的小礫石（自備）；
2、外環(huán)尺寸：Φ300mm×500mm；
3、內(nèi)環(huán)尺寸：Φ600mm×500mm；
4、馬氏瓶尺寸：Φ150mm×1000mm。
三、產(chǎn)品規(guī)格與配置
| 序號 | 名稱 | 型號（品牌） | 數(shù)量 |
| 1 | 內(nèi)環(huán)筒 | 不銹鋼 | 1 |
| 2 | 外環(huán)筒 | 不銹鋼 | 1 |
| 3 | 馬氏瓶 | 有機玻璃 | 2 |
| 4 | 連接管路及閥門 | PVC | 1 |
| 5 | 可移動臺架 | 不銹鋼 | 1 |
