双环法是测定田间土壤饱和导水率最为经典的一种仪器。由于外环促进了内环中水体的垂向入渗作用,减少了内环水体侧渗所带来的误差。因此相较于单环法,双环法测量精度普遍较高。然而,双环法测量结果除了受地形条件、土地利用等因素的影响,双环入渗仪的几何尺寸会影响土壤入渗速率测定的准确性。这是由于双环入渗过程中的侧向流动或入渗环壁对大孔隙的阻隔作用等, 入渗仪的几何尺寸会影响测量的准确性。众多研究表明直径较小的入渗环测定的入渗率较大, 且较早达到稳态,而平均入渗速率随着测量尺寸的增加而增大,其原因主要是相对于小环内垂直入渗, 侧向流所占比重较大。
双环入渗仪除上述入渗率的测量精度问题外,还存在以下不足:一是内、外环的安装难以保持同心,这会影响内环的三维入渗效应,进而影响内环入渗率特性。二是环体在敲击入土的过程中由于受力不均匀导致环体倾斜,如果不对环体人工修正,则倾斜的环体会导致实际过水断面的减小,造成测量结果偏大。反之对倾斜环体人工修正,在扭动环体时容易在环壁与土体间产生微裂隙,进而影响水分在垂向上的入渗规律。三是内外环直径比例(即缓冲指标,用来表征入渗过程中,外环对减少内环入渗的侧向水流的影响程度)对测定结果有较大的影响。同一区域,不同尺寸的内外环直径可导致入渗率测定结果变幅可达两个数量级。
本产品是一种水头可调、拆卸方便、数据自动采集的多环水分入渗测试系统。入渗测试系统由恒压供水马氏瓶、调节水头升降机、无纸记录仪、多个同心钢环、钢环入土敲打装置等部件组成。两个相邻圆形钢环被透水挡板分割成四个相互连通的水室,钢环下部为5cm高强度刀刃,用于破土。由于挡板尺寸相等,保证了组合后的双环为同心环。组合好的双环被入土敲打装置等压等深度压入试验土壤,避免了由于受力不均匀产生的倾斜情况发生。马氏平水平放置在升降机面板上,通过调整马氏瓶内部出气口的高度,再结合旋转升降机上的高度调节旋钮,实现对入渗水头的精确调整。两个马氏瓶通过橡胶软管与双环的内外环相连,多路无纸记录仪将采集的马氏瓶重量变化数据保存并传输至客户端。本产品具有组合拆卸方便、水头可调以及数据自动采集传输的优点,同时满足不同内外环直径对水分入渗影响的试验需求。
马氏瓶水位调节精度:1mm;
马氏瓶水位调节范围:0~60cm,支持定制;
马氏瓶有效容量:10L,支持定制;
数据采样间隔:1S、2S、5S、10S、30S等,采样间隔可根据需求自行设置。
整体高度:1.2m;
应用领域:野外面源入渗;
内外环直径:20、30、40、50、60、80、100cm,支持定制。
配件:1.5m橡胶软管4根,敲击锤1把,马氏瓶2个,无纸记录仪一个,24V直流点源一套,同心环4个,刮刀一把。
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