雙環(huán)滲透試驗裝置是一種用于研究土壤滲透性的重要設(shè)備,主要通過測量水流在土壤中的滲透速度,來評估土壤的滲透性能。它采用了雙環(huán)式結(jié)構(gòu),通過在土壤樣本中建立兩圈水流路徑,以獲得更為精確的滲透性測量。
雙環(huán)滲透試驗裝置的基本組成部分及其功能如下:
1、外環(huán)和內(nèi)環(huán)
其核心部分由兩個同軸的環(huán)組成,即外環(huán)和內(nèi)環(huán)。外環(huán)通常較大,用于包圍內(nèi)環(huán),并充滿水以施加水頭;內(nèi)環(huán)較小,直接接觸土樣并作為水流的接入點。內(nèi)外環(huán)的設(shè)計使得試驗可以在土樣表面形成兩種不同的滲透條件,從而減少因土樣不均勻性造成的誤差。
2、滲透池
滲透池用于容納待測試的土壤樣品。其內(nèi)壁光滑,避免外部影響對土樣滲透性的干擾。滲透池的底部通常配有水流控制裝置,確保水的均勻流入,并便于準確測量水位變化。
3、水源與供水裝置
水源裝置用于為試驗提供足夠的水源,通常通過一個穩(wěn)定的水源系統(tǒng)和供水管道連接至裝置。該系統(tǒng)的作用是為外環(huán)提供持續(xù)穩(wěn)定的水流,保持外環(huán)內(nèi)的水位恒定,從而控制施加在土樣上的水頭。

4、水位計
水位計用于實時監(jiān)測外環(huán)和內(nèi)環(huán)中的水位變化。在試驗過程中,水位計記錄滲透過程中的水位變化,以便根據(jù)水位變化計算滲透系數(shù)。通常使用精度較高的水位計,確保數(shù)據(jù)的準確性。
5、漏斗與滴定裝置
漏斗和滴定裝置主要用于精確計量外環(huán)中滲透水的流量。這一部分通常設(shè)計成可調(diào)節(jié)的,以便在試驗過程中根據(jù)需要進行精確控制。
6、土樣裝置
土樣裝置用于放置待測試的土壤樣品,通常是圓形或方形的容器,其底部和側(cè)壁需要有一定的密封性,以防水流漏出或與外部環(huán)境發(fā)生不必要的接觸。土樣一般會經(jīng)過特定處理,使其密實度和結(jié)構(gòu)均勻。
7、壓力傳感器
壓力傳感器用于測量外環(huán)和內(nèi)環(huán)中的水頭壓力變化。通過壓力傳感器可以精確計算水流的滲透速率,進一步推算出滲透系數(shù)。
8、數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)通常配備計算機或數(shù)字化設(shè)備,用于記錄并處理水位、壓力、流量等測量數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)有助于實時分析數(shù)據(jù)并生成滲透性分析報告。
雙環(huán)滲透試驗裝置是土壤滲透性研究中重要的實驗設(shè)備,具有較高的精度和可靠性。通過外環(huán)和內(nèi)環(huán)的設(shè)計,裝置可以在較短的時間內(nèi)獲得土壤滲透系數(shù),為水文地質(zhì)、土壤工程等領(lǐng)域的研究提供重要數(shù)據(jù)支持。