[發明專利]潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統及模擬方法

有效

• 申請號: 201210012447.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102590469A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 金光球;關偉強;趙忠偉;丁海波;李凌
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統，其特征在于：包括平板水槽(1)、潮波生成器(2)、鹽水庫(3)、淡水箱(4)和鹽水箱(5)，所述平板水槽(1)沿長度方向依次設置為淡水區(1-1)、泥沙區(1-2)和鹽水區(1-3)，所述泥沙區(1-2)中填充有泥沙，并設置有5～6排取樣孔；所述淡水區(1-1)、泥沙區(1-2)和鹽水區(1-3)之間分別通過濾網和透水插板間隔；所述潮波生成器(2)設置在所述平板水槽(1)的鹽水區(1-3)與所述鹽水庫(3)之間，用于將所述鹽水庫(3)中的鹽水以潮汐的形態注入所述鹽水區(1-3)中；所述淡水箱(4)通過流量調節裝置與所述平板水槽(1)的淡水區(1-1)連接，用于將淡水注入到所述淡水區(1-1)中；所述鹽水箱(5)通過流量調節裝置與所述平板水槽(1)的鹽水區(1-3)上部連接，用于將鹽水補充到所述鹽水區(1-3)中。

2.根據權利要求1所述的潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統，其特征在于：所述平板示蹤模擬裝置設置在光線封閉的空間中，還包括照明系統(6)、拍照系統(7)和白色背景帷幕；所述照明系統(6)設置在所述光線封閉的空間中用于提供光源；所述拍照系統(7)設置在所述平板示蹤模擬裝置的正前方，用于拍攝試驗過程和結果；所述白色背景帷幕設置在所述平板示蹤模擬裝置的正后方作為拍攝環境背景色。

3.根據權利要求2所述的潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統，其特征在于：所述拍照系統(7)為兩個同品牌同款式的相機，分別設置在距離所述平板示蹤模擬裝置相同距離、相同角度處，兩個相機的取景中有三分之一處重疊；在相機放置處，設置黑色帷幕，僅僅使相機鏡頭從黑色帷幕中探出。

4.根據權利要求1所述的潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統，其特征在于：所述平板水槽(1)的厚度為1～3cm。

5.根據權利要求1所述的潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬裝置系統，其特征在于：所述平板水槽(1)的高度為80cm；淡水區(1-1)的長度為5cm；泥沙區(1-2)的長度為340cm，泥沙區(1-2)的泥沙高度為65cm；鹽水區(1-3)的長度為5cm。

6.一種潮汐作用下鹽水入侵的平板示蹤模擬方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)使用NaCl和FD&C?red?40混合溶液，作為海水裝入鹽水箱和鹽水庫中；在平板水槽中加入去離子水和泥沙；

(2)開啟淡水箱水閥，調節到所需要的流量；開啟潮波生成器將鹽水庫中的鹽水以潮汐的形態注入鹽水區中，開啟鹽水箱注入補充鹽水以保持鹽水區中鹽水邊界的鹽度不變；定時向鹽水庫中添加高濃度的鹽水，使其達到初始的海水鹽度；同時，打開相機定時拍照，并定時從取樣孔中取樣；

(3)鹽水區的鹽水向泥沙區入侵并形成鹽水楔，待鹽水楔變得恒定時停止試驗。

7.利用權利要求1所述的平板示蹤模擬裝置進行污染物遷移示蹤的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)在平板水槽中加入去離子水和泥沙；在鹽水箱和淡水箱中裝入去離子水；

(2)開啟鹽水箱和淡水箱的水閥，調整兩邊的淡水區和鹽水區的溢流口的高度，使兩邊的水位有一定的水位差，根據達西定律，在水槽中形成均勻單一的水流；

(3)通過平板水槽的注入口向泥沙區中注入帶有顏色的可溶性污染物或膠體，同時開啟相機定時拍攝污染物遷徙過程；

(4)等污染物完全遷移出去，停止實驗。