SIM型土壤入渗仪/双环入渗仪

土壤入渗仪/双环入渗仪SIM

     双环入渗仪是一种简单的设备，用来测量水渗入土壤的渗透速度。渗透速率是指单位时间内单位表面积的水渗入量。通过测量结果和达西定律可以计算出该入渗速率。 标准装置包括数套不同直径的不锈钢环，可同时进行几个测量，以得到正确可靠的结果。 垂直渗透水流向边缘时，入渗仪的外环就可以起到隔离的作用。由于内环中的水是垂直流动的，因而测量仅限于在内环中进行。 要取得满意的测量结果，一定要考虑以下几个可能影响测量的因素：表面植被、土壤的紧压程度、土壤温度以及土壤分层（地层）。*佳的测量结果是根据土壤的"现场持水量"得出的。

     当前野外土壤入渗观测，国内外普遍采用双环入渗仪法。双环入渗仪是测量土壤入渗速率既便捷又较为经济的仪器，由两个不同直径的内外金属环组成，观测时将两个同心环一同打人土壤一定深度，然后给两环供水，两环内水面高度保持一致。内环为测量环，根据供水量与时间测算土壤入渗速率。外环为缓冲环，其作用是保证内环中的水垂直入渗。*初该法在测量手段上处于原始方式，由人眼观测内外环中水层的深度，采取人工补水来控制水层深度。所需劳动量较大，而且测量精度很大程度上取决于观测人员的熟练水平。针对这些问题，王文焰等人(1991)将马里奥特容器（马氏瓶）与双环组成了累计入渗量测量装置，并沿用至今。此装置由马氏瓶向内环不间断供水，保证内环土壤表面具有恒定的压力水层，这避免了由于人工加水带来的误差。不同土壤的水渗透速率不同。对于入渗速率小的土壤，能够单独由马氏瓶来维持恒定压力水层。然而在实验中观察到土壤的初始入渗速率较大，有的高达40mm/min。在观测过程中常发生由马氏瓶单独供水难以保持内环的恒定水层，需人工进行补水。这不仅增加了观测的工作量，而且给观测带来了误差。针对此种情况，我们对现有的实验观测装置进行了改进。具体做法是在马氏瓶和双环组成的装置中增加了一辅助装置。达到节约劳动量并且提高观测精度的目的。

SIM土壤入渗仪就是针对土壤渗透速率较大，采用双环入渗仪单独由马氏瓶供水不能维持内环恒定压力水层的缺陷，设计制造了土壤渗透供水流量调控辅助装置。本发明装置的关键是利用升降系统调节马氏瓶高度来调节马氏瓶向内环的供水流量，以达到控制内环恒定的水层高度。此装置由以下六部分组成，*部分：高度为770mm的齿轮立杆④，距离立杆顶端40mm处有长为140mm模数3的一段齿杆①；第二步分：在齿牙处设有Φ120mm手柄③及与手柄相连Φ30mm模数3的齿轮②和Φ110mm的铁夹⑧;第三步分：升降系统底部通过两个轴承⑤使齿轮立杆与底托环⑩连接；第四部分：齿轮立杆底部与Φ150mm厚度5mm底托盘⑥连接；第五部分：底托盘下有长度23mmΦ16mm的固定底角