模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟非饱和带瞬态流‑稳态流转化机理的试验装置，包括用于模拟土体的敞口玻璃瓶以及设置在其上方的供水装置，供水装置底部设置有出口正对玻璃瓶顶部的出水管，出水管上设置流速控制阀门；玻璃瓶底部开设玻璃瓶出水口，玻璃瓶出水口设置有橡皮塞；供水装置底部还设置有一排水管和进水水管，排水管顶端伸入供水装置容腔内，进水管连接在水闸与供水装置之间；将水在非饱和土中的流动概化为在重力作用下水在垂向排列的开孔容器中流动的一维流模型，利用水量平衡原理和伯努利方程，进行水力计算和推导，得到任意时刻任意容器单元的流速和水位关系，并通过试验对该模型进行了验证，结果符合理论设想，也符合非饱和土渗流规律。

Experimental device for simulating transient flow steady flow transformation mechanism in unsaturated zone

The utility model discloses an experimental device for simulating the mechanism of transient and steady flow transformation in unsaturated zone, including an open glass bottle for simulating soil and a water supply device arranged above it. An outlet pipe with an outlet facing the top of the glass bottle is arranged at the bottom of the water supply device, and a flow rate control valve is arranged on the outlet pipe. A glass bottle outlet is arranged at the bottom of the bottle, and a rubber plug is arranged at the water outlet of the glass bottle; a drain pipe and a water inlet pipe are arranged at the bottom of the water supply device, and the top of the drain pipe is extended into the cavity of the water supply device, and the water inlet pipe is connected between the sluice and the water supply device; the flow of water in unsaturated soil is generalized as that the water is drooping under gravity. A one-dimensional flow model for flow in an array of open-cell vessels is presented. Hydraulic calculation and derivation are carried out by using the principle of water balance and Bernoulli equation. The relationship between velocity and water level of any container unit at any time is obtained. The model is verified by experiments. The results are in accordance with the theoretical assumption and the seepage law of unsaturated soil.

【技术实现步骤摘要】
模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置
本技术涉及水文地质与工程地质
，具体涉及一种模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置。
技术介绍
非饱和带是地下水与大气降水、地表水进行交换的必经通道，是衔接地表水和地下水的纽带，在地下水科学、环境科学、农林水利工程以及地质灾害防治工程中非饱和带起着举足轻重的作用，且在我国西北干旱半干旱地区，荒漠化与水土流失严重，生态环境极其脆弱，因此，进行非饱和带水分运移规律的研究，对该区地下水资源的定量评价、地表植被的生态效应问题以及工程地质问题的研究意义重大。目前常用的模拟非饱和带入渗的方法可以总结为一维土柱瞬态入渗法，其原理是将水在柱状土体中的流动概化为一维流入渗，在上部边界施加一定的补给量，通过观测不同时刻不同深度土体中水份的含量，利用达西定律、能量守恒原理等数学手段，得到重力作用下水份在所研究土体中的迁移规律，从而预测出一定补给条件下不同时刻非饱和土的含水率或不同含水率下土壤的持水能力。其中，构成土柱的方式有直接取原状土柱样、将土夯填在柱状容器中或将环刀样按一定顺序垒成柱状等手段，观测土体含水率的方式有直接称重法、插水分计、电阻法、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟非饱和带瞬态流‑稳态流转化机理的试验装置，其特征在于，包括用于模拟土体的敞口玻璃瓶(11)以及设置在玻璃瓶(11)上方的供水装置(1)，供水装置(1)的底部设置有出口正对玻璃瓶顶部开口的出水管(4)，出水管(4)上设置有流速控制阀门(5)；玻璃瓶(11)底部开设有玻璃瓶出水口(12)，还包括用来密封玻璃瓶出水口(12)的橡皮塞(14)；供水装置(1)底部还设置有一排水管(7)和用于给供水装置(1)加水的进水管(6)，排水管(7)顶端伸入供水装置(1)容腔内，进水管(6)连接在水闸(9)与供水装置(1)之间。

【技术特征摘要】
1.模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置，其特征在于，包括用于模拟土体的敞口玻璃瓶(11)以及设置在玻璃瓶(11)上方的供水装置(1)，供水装置(1)的底部设置有出口正对玻璃瓶顶部开口的出水管(4)，出水管(4)上设置有流速控制阀门(5)；玻璃瓶(11)底部开设有玻璃瓶出水口(12)，还包括用来密封玻璃瓶出水口(12)的橡皮塞(14)；供水装置(1)底部还设置有一排水管(7)和用于给供水装置(1)加水的进水管(6)，排水管(7)顶端伸入供水装置(1)容腔内，进水管(6)连接在水闸(9)与供水装置(1)之间。2.根据权利要求1所述的模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置，其特征在于，玻璃瓶(11)至少为一个，当玻璃瓶(11)数量大于1时，玻璃瓶(11)之间同轴竖直设置，供水装置(1)设置在顶级玻璃瓶的正上方。3.根据权利要求1所述的模拟非饱和带瞬态流-稳态流转化机理的试验装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，沈月强，张辉，江睿君，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61