一种用于现场渗水试验的供水装置
技术领域
本实用新型是一种用于现场渗水试验的供水装置，属于土工工程测试仪器技术领域。
背景技术
现场渗水试验用于野外测定包气带非饱和岩(土)层渗透系数，测试过程中需要提供连续均衡的供水量。现有的供水装置主要有以下两种：第一种装置采用底部带阀门的敞口积水容器供水，通过阀门控制供水量，这种装置的优点是可以向积水容器加水，缺点是开始供水后敞口积水容器内的水头难以固定，难以保证出水量连续均衡。第二种装置采用马利奥特(Mariotte)瓶供水，通过马利奥特(Mariotte)瓶瓶口的进气管进气来控制供水量，这种装置的优点是较好的维持试验坑内的水头高度，缺点是马利奥特(Mariotte)瓶底部封闭，不可以加水，无法满足供水量需求较大的土质；另外，试验坑内的水位下降后，马利奥特(Mariotte)瓶不能马上进气补水，灵敏度差。
发明内容
本实用新型正是针对上述现有装置存在的问题而设计了一种能够用于现场渗水试验的供水装置，其目的是为现场渗水试验提供连续均衡出水量，出水量大小可调，出水量体积方便量测。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于现场渗水试验的供水装置，其特征在于：该装置的第一积水容器1底部排水孔与第一阀门8相连，第一阀门8与第一水管10相连，第一水管10管口放置于第二积水容器2上方；第二积水容器2底部排水孔与第二阀门9相连，第二阀门9与第三水管12相连，第三水管12管口放置于现场渗水试验坑上方；
第二积水容器2上部溢水孔与第二水管11相连，第二水管11管口放置于第三积水容器3或第四积水容器4上方，第三积水容器3或第四积水容器4用于交替储存第二水管11排出的水；
第五积水容器5用于向第一积水容器1加入固定体积的水，通过记录第一积水容器1、第二积水容器2、第三积水容器3、第四积水容器4内的水体体积和时间及通过第五积水容器5向第一积水容器1的注水体积，计算出单位时间内第三水管12排入渗水试验坑的水量，计算公式如下：
q＝[nQ5+(Q11+Q31+Q41)-(Q12+Q32+Q42)]/(t2-t1)
式中：q为单位时间内排入渗水试验坑的水量；
t1为记数开始时的时间，单位为d；
t2为记数结束时的时间，单位为d；
Q11为t1时刻第一积水容器1内的水体体积；
Q31为t1时刻第三积水容器3内的水体体积；
Q41为t1时刻第四积水容器4内的水体体积；
Q12为t2时刻第一积水容器1内的水体体积；
Q32为t2时刻第三积水容器3内的水体体积；
Q42为t2时刻第四积水容器4内的水体体积；
Q5为第五积水容器5的体积；
n为t2至t1时间范围向第一积水容器注入的固定体积Q5次数。
本发明的特点及解决的工程问题如下：
一、第二积水容器2通过上部溢水孔控制第二积水容器2内水体持续维持在溢水孔附近，确保出水量连续均衡；
二、第一积水容器1为上部开口容器，方便加水，可以满足各种土层渗透试验需求。
三、该种现场渗水试验装置，方便搬运及组装，易于现场试验，能提供连续均衡出水量，出水量大小可调，出水量可以准确量测，具有良好的技术经济效益。
附图说明
附图1为本实用新型装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本实用新型装置作进一步地详述：
参见附图1所示，该种用于现场渗水试验的供水装置，其特征在于：该装置的第一积水容器1底部排水孔与第一阀门8相连，第一积水容器1放置在第一支架6上，第一阀门8与第一水管10相连，第一水管10管口放置于第二积水容器2上方；第二积水容器2底部排水孔与第二阀门9相连，第二积水容器2放置在第一支架7上，
第二阀门9与第三水管12相连，第三水管12管口放置于现场渗水试验坑上方；
第二积水容器2上部溢水孔与第二水管11相连，第二水管11管口放置于第三积水容器3或第四积水容器4上方，第三积水容器3或第四积水容器4用于交替储存第二水管11排出的水；
第五积水容器5用于向第一积水容器1加入固定体积的水，通过记录第一积水容器1、第二积水容器2、第三积水容器3、第四积水容器4内的水体体积和时间及通过第五积水容器5向第一积水容器1的注水体积，计算出单位时间内第三水管12排入渗水试验坑的水量，计算公式如下：
q＝[nQ5+(Q11+Q31+Q41)-(Q12+Q32+Q42)]/(t2-t1)
式中：q为单位时间内排入渗水试验坑的水量；
t1为记数开始时的时间，单位为d；
t2为记数结束时的时间，单位为d；
Q11为t1时刻第一积水容器1内的水体体积；
Q31为t1时刻第三积水容器3内的水体体积；
Q41为t1时刻第四积水容器4内的水体体积；
Q12为t2时刻第一积水容器1内的水体体积；
Q32为t2时刻第三积水容器3内的水体体积；
Q42为t2时刻第四积水容器4内的水体体积；
Q5为第五积水容器5的体积；
n为t2至t1时间范围向第一积水容器注入的固定体积Q5次数。
所述第一积水容器1、第三积水容器3及第四积水容器4顶部开口，材质为硬质透明塑料材质或透明玻璃材质，积水容器外侧需有体积刻度标示；
所述第二积水容器2顶部开口，材质为硬质透明塑料材质、透明玻璃材质或金属材质；
所述第五积水容器5顶部开口，材质为硬质透明塑料材质、透明玻璃材质或金属材质，积水容器需要总体积标示，用于向第一积水容器1加入固定体积的水；
所述第一水管10、第二水管11及第三水管12为可弯曲金属软管或塑料软管；
本实用新型装置的操作过程如下：
第一步：关闭第一阀门8，用第五积水容器5向第一积水容器1内注水，直至第一积水容器1内水位达到最大刻度处，暂停注水。
第二步：关闭第二阀门9，打开第一阀门8，通过第一水管10向第二积水容器2注水，直至第二积水容器2内的水达到溢水口附近流入第三积水容器3或第四积水容器4内时，打开第二阀门9，通过第三水管向试验坑内排水。
第三步：通过调整第二阀门9控制出水量，以满足不同地层的现场渗水试验需要。
第四步：根据第二积水容器2内水位高度及第二水管11出水量大小，调整第一阀门8，使第二积水容器2内的水位长期处于溢水口附近，并保证通过第二水管11流入第三积水容器3或第四积水容器4内的水量不大。
第五步：当第一积水容器1内的水量较少时，可以通过第五积水容器5随时加水。
第六步：第三积水容器3与第四积水容器4相互交替使用，当其中任意一个储存水量快达到上限时，将其上部的第二水管11放置于另一个容器内，再将其内的水倒入第一积水容器1内。
第七步：当第三水管12出水量基本稳定后，开始记录第一积水容器1、第三积水容器3、第四积水容器4内的水体体积和时间及向第一积水容器1的注水体积。根据记录的体积及时间可以计算出单位时间内第三水管12排入渗透试验坑的水量。
