[實用新型]一種水文地質參數綜合測定的多功能實驗裝置

有效

• 申請號: 201420594589.8
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN204228377U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 朱澤;陳喜;羅曉麗;蔡慶擬;鄒珊;郝夢茹;顧雯;胡濤
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種水文地質參數綜合測定的多功能實驗裝置，屬于水文地質研究技術領域。

背景技術

在土壤物理、水文地質與工程地質勘察、水利工程及水文長流計算等許多應用和研究領域中，都需要知道水文地質中水分運動情況，對土壤水分運動規律進行研究也是發展精確農業和生態農業的必要因素，而正確評價滲透系數、導水系數、重力給水度、承壓含水層儲水系數、水動力彌散度等水文地質參數是上述研究的關鍵任務。

滲流實驗是研究土壤和地下水相互作用過程中滲流液遷移轉化規律以及土壤性質變化的重要手段，是測定水文地質參數的重要方法。

目前，研究砂土滲透性一般用達西儀進行測定，重力給水度一般用給水度儀進行測定，水動力彌散度一般采用野外彌散實驗，而承壓含水層儲水系數一般是在野外通過抽水試驗確定。

綜合分析在室內測定滲透系數、導水系數、重力給水度、承壓含水層儲水系數、水動力彌散度等水文地質參數，存在以下幾個缺陷：其一需多裝置分多次進行，不僅耗時，更重要的是多次測定對砂土原位擾動性大，獲得的實際值與測量值之間存在較大的差異，因而不能準確地測定現場的實際水文地質參數；其二是不能實現變水頭和定水頭等多種方式測定水文地質參數，且水流方向從上向下，忽略了重力的影響；其三是測定野外含水層方面，現階段所使用的裝置只能測定一個含水層或不能單獨測定多層含水層的分層參數，因而試驗結果很難與意外情況吻合；其四是測試裝置的水不能實現循環利用，費用成本較高。因此，有必要研制能夠彌補這些方面不足的綜合實驗裝置，以滿足科學研究、生產應用及教學實驗的需要。

在滲流實驗的基礎上，用本實用新型的多功能實驗裝置研究含水層在不同水位差作用下，水流通過含水層土砂柱發生滲流運動，觀測其水文和流量的變化過程，不僅是研究水文地質參數的可靠方法，也是研究多孔介質的飽和狀態下的機理性實驗一種重要手段。因此，設計一種水文地質參數綜合測定的多功能實驗裝置，這對于評價水文地質參數有十分重要的實際工程意義。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種實現變水頭和定水頭方式測定水文地質參數的多功能實驗裝置；進一步地，本實用新型實現了多層含水層的測定；更進一步地，本實用新型在實現了水的循環利用的同時，解決了水從下向上滲流，克服了重力因素的偏差，實驗結果更加精確可靠；更進一步地，本實用新型只需一個裝置就能實現多種水文地質參數的測定，且一次測定可得到多種水文地質參數，避免了多次測定帶來的對砂土的原位擾動，獲得的實際值與測量值之間誤差小。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種水文地質參數綜合測定的多功能實驗裝置，其特征在于：包括：供水系統、土柱系統、測壓管觀測裝置、供水循環系統和調節水頭系統；土柱系統、供水系統、測壓管觀測裝置以及調節水頭系統安裝在同一底座上，保持四者底部水平一致并與第一刻度尺和第二刻度尺同一高度，供水循環系統在底座下面。

所述供水循環系統的出水口與所述供水系統的進水口相連，所述供水系統的出水口與所述土柱系統的進水口相連，所述土柱系統分別與所述測壓管觀測裝置和調節水頭系統相連；

所述調節水頭系統包括支架、第二刻度尺、溢水槽、升降導槽、導柄、溢水導水管和第二計量量杯，所述支架的左右兩側設置有所述第二刻度尺，所述支架內部設置有升降導槽，土容器出水管與所述溢水槽的進水口相連，所述溢水槽上設置有所述導柄，所述導柄與所述升降導槽活動連接且可在所述升降導槽內上下移動，所述溢水導水管的一端與所述溢水槽的出水口相連通，另一端伸入所述第二計量量杯。

所述第二刻度尺固定在支架兩側，便于測量溢水槽和供水柱的水位；溢水槽上突起對稱的導柄，所述的支架內側設有升降導槽，所述的導柄與升降導槽相耦合，溢水槽通過導柄安裝在支架中間，固定在支架內側的升降導軌上，帶動導柄使溢水槽上下移動來實現調節水頭。

所述供水系統包括供水柱、出水導水管、補水導水管和溢水管，所述供水柱頂端密封且上方與所述溢水管相連通，所述供水柱底端設置有出水導水管和補水導水管，所述補水導水管與所述供水循環系統相連接，所述出水導水管與所述土柱系統相連接，溢水管伸入供水循環系統。