[發(fā)明專利]地下分水嶺演示儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810045924.8
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101345002A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 胡卸文;朱海勇;鐘生軍;虞修競
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G09B25/06
• 分類號: G09B25/06;G09B25/00
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 江曉萍

技術領域：

本發(fā)明與研究潛水補給、徑流、排泄的地下分水嶺演示儀有關。

背景技術：

水文網切割含水層時，往往形成河間地塊，河間地塊是山區(qū)最常見的地貌單元之一，埋藏于河間地塊中的地下水，其潛水面的形狀及地下水的補給、徑流、排泄特征取決于兩河的水位差和降水強度及入滲補給的情況。

有降水入滲補給時，兩河間的地塊的含水層中形成地下分水嶺，潛水面是從分水嶺向兩側河流傾斜的拱形曲面，地下分水嶺的位置取決于兩河的水位差，當兩河水位大致相同時，地下分水嶺位于兩河中間，地下水分別等量向兩河排泄，徑流途徑也大致相同。當兩河水位不等時，地下分水嶺向高水位的河流一側偏移，兩河的水位差越大，分水嶺越靠近高水位的河流，當兩河水位差足夠大時(如修建水庫抬高河水位)，地下分水嶺將消失，此時高水位的河水(庫水)將通過河間地塊含水層向低水位的河流排泄，潛水面為從高水位河流向低水位河流傾斜的曲面，在水利工程被稱作庫水向鄰谷滲漏。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是為了提供一種將地下分水嶺最具潛水補給、徑流和排泄特點的現象作為模擬對象，以熟悉潛水有關的基本的概念，增強對潛水補給、徑流、排泄的感性認識的地下分水嶺演示儀。特別是通過模擬地下分水嶺的形成、偏移、消失過程，為認識和解決生產實踐中的諸多問題(如庫水向鄰谷滲漏)提供一種新的研究手段。

本發(fā)明的目的是這樣來實現的：

本發(fā)明地下分水嶺演示儀，包括有演示屏和隔水底板的演示儀箱體，位于演示儀箱體內與演示屏平行的且與演示屏和隔水底板間形成窄縫槽滲流演示區(qū)的滲流板，窄縫槽滲流演示區(qū)的寬度為0.5～2mm，在滲流板上相對演示屏的位置的一邊上有位于同一垂面的模擬河水高水位排水孔和模擬河水低水位排水孔，在滲流板上相對演示屏的位置的另一邊上有與模擬河水低水位排水孔在同一水平面上的泄水孔，一端與模擬河水高水位排水孔連接的高水位排水管上裝有高水位控制閥，一端與模擬河水低水位排水孔連接的低水位排水管上有低水位控制閥，排泄管一端與泄水孔連接，在演示儀箱體內位于窄縫槽滲流演示區(qū)處有清水滲透箱、示蹤劑滲透箱，在滲流板上有若干將清水滲透箱、示蹤劑滲透箱分別和窄縫槽滲流演示區(qū)相通的滲流孔，演示儀箱體上裝有清水供給箱和示蹤劑供給箱，分別與清水供給箱和示蹤劑供給箱連通的帶清水流量調節(jié)閥的清水供水管和帶示蹤劑調節(jié)閥的供示蹤劑管分別向清水滲透箱和示蹤劑滲透箱提供清水、示蹤劑，窄縫槽空間來模擬地下水的滲流區(qū)間，地下水的補給由設置于滲流演示區(qū)頂部的清水滲透箱槽提供實驗用水，模擬大氣降水垂直入滲補給地下水，泄水孔和高、低水位排水孔模擬地下水向河流排泄點，高、低水位排水孔可分別模擬河水高水位和低水位時的地下水排泄基準，示蹤劑箱提供示蹤劑來模擬水流跡線；各管路，控制閥，流量觀察孔等組成流量控制系統(tǒng)并通過該系統(tǒng)可以控制河流水位和地下分水嶺的形成及遷移。

上述的窄縫槽滲流演示區(qū)的截面形狀為矩形。

上述的窄縫槽滲流演示區(qū)的寬度為1mm。

上述的演示儀箱體上有流量觀察孔，示蹤劑觀察孔。

上述的清水供水管及供示蹤劑管上分別裝有流量觀測滴瓶。

上述的高水位控制閥，低水位控制閥分別裝在演示儀箱體上。

上述的排泄管的排泄口低于清水滲透箱中水位和示蹤劑滲透箱中示蹤劑的高度，在水位差的作用下產生滲流。

為全面展現河間地塊潛水補給、徑流和排泄特征以及地下分水嶺的形成、遷移。本發(fā)明演示儀選擇與河流流向垂直，與地下水流向平行的水文地質剖面為模擬斷面。

河間地塊地區(qū)地下水的補給、徑流、排泄特征，是隨降雨補給的強弱，兩河水位差的變化而變化的，具體表現為潛水面的形狀改變，地下分水嶺的遷移、消失以及徑流途徑的改變，這些現象在自然界是無法直接觀察到的。本發(fā)明地下分水嶺演示儀采用窄縫槽技術和相似模擬的原理，將河間地塊地下水運移，變化特征清晰地展現了出來，為研究河間地塊地下水的運動規(guī)律提供了一種有效手段。學生通過實驗可以學習潛水有關的基本概念，對潛水的動態(tài)特征建立感性認識，通過儀器顯示的流線，繪出等水位線，構成流網，培養(yǎng)綜合分析問題的能力。

若根據野外采集的相關水文地質參數制作模型，可以通過實驗方法預測地下分水嶺存在時(即不產生鄰谷滲流)兩河的最大水位差，以解決生產實踐中向鄰谷滲漏的問題。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明結構示意圖。

圖2為圖1的A向視圖。

圖3為圖2的B向視圖。

圖4為圖3的C-C剖視圖。

圖5為圖4中的E部放大圖。

圖6為圖3的D向視圖。