[發(fā)明專利]一種含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510513006.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN105004640A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐東晶;彭蘇萍;杜文鳳;相詩堯;梁明星;吳志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01N13/00
• 分類號(hào): G01N13/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術(shù)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下水測試領(lǐng)域，具體而言，涉及一種含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

地下水資源在我國水資源中占有著舉足輕重的地位，有效地研究地下含水層在外界條件因素影響下的運(yùn)動(dòng)特征及規(guī)律，在維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，針對(duì)含水層的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、開發(fā)及利用逐漸趨于完善，同時(shí)，基于含水層的地下工程逐漸趨于規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，伴隨著上述地下工程的采掘深度的加大，不可避免地影響著地下含水層運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故在實(shí)施上述建設(shè)、開發(fā)和利用的部署過程中，需要對(duì)含水層進(jìn)行分析和研究，并根據(jù)分析和研究的結(jié)果確定具體的工程方案，而在實(shí)施上述工程方案中，仍然需要實(shí)時(shí)對(duì)含水層進(jìn)行分析和研究，獲取含水層的運(yùn)動(dòng)特征，以確保含水層的水層保持動(dòng)態(tài)平衡。

傳統(tǒng)的方式中，主要是對(duì)地下含水層的野外現(xiàn)場試驗(yàn)用以對(duì)地下含水層進(jìn)行研究，而上述野外現(xiàn)場試驗(yàn)主要通過彌散試驗(yàn)、連通試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)、放水試驗(yàn)及示蹤劑實(shí)驗(yàn)來研究地下水補(bǔ)給來源、類型、分布和運(yùn)動(dòng)情況，但是上述試驗(yàn)過程中，需要的試驗(yàn)費(fèi)用較高且直觀性較差，難以真實(shí)了解含水層地下水流場變化規(guī)律。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種含水層模擬裝置，通過含水層模擬裝置模擬真實(shí)的含水層的結(jié)構(gòu)，用以對(duì)含水層進(jìn)行研究分析，上述方式費(fèi)用花費(fèi)較少且直觀性較好，便于更真實(shí)的了解含水層地下水流場變化規(guī)律。上述含水層模擬裝置中，通常包括儲(chǔ)水罐，儲(chǔ)水罐上設(shè)置有進(jìn)水口和進(jìn)水管，進(jìn)水管分別與供水裝置和進(jìn)水口連接，并向所述儲(chǔ)水罐中供水，用以模擬含水層的運(yùn)動(dòng)特征。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的含水層模擬裝置的模擬厚度固定化，其只能模擬固定厚度含水層的運(yùn)動(dòng)特征，功能單一且模擬的準(zhǔn)確度和真實(shí)性均較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，能夠靈活的調(diào)節(jié)模擬的含水層的高度、層數(shù)以及多個(gè)水層之間的間距，可以更真實(shí)且準(zhǔn)確的模擬含水層，實(shí)用性較好。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括：實(shí)驗(yàn)箱體和至少兩個(gè)水箱；所述實(shí)驗(yàn)箱體的一組相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊上分別設(shè)置有第一開口端，每一個(gè)所述水箱上分別設(shè)置有第二開口端；所述第一開口端和所述第二開口端的大小相同；

每一個(gè)所述水箱均通過所述第二開口端與所述實(shí)驗(yàn)箱體的所述第一開口端固定連接；所述水箱和所述實(shí)驗(yàn)箱體之間設(shè)置有可沿所述第一開口端和/或所述第二開口端上下活動(dòng)的擋板，所述擋板用于將所述水箱和所述實(shí)驗(yàn)箱體分隔開；

所述擋板上設(shè)置有至少一排進(jìn)水孔，用于使所述水箱中的水流入所述實(shí)驗(yàn)箱體中，以便模擬含水層。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述擋板包括兩個(gè)滑動(dòng)板，每一個(gè)所述滑動(dòng)板均可沿另一個(gè)滑動(dòng)板的方向滑動(dòng)；

當(dāng)兩個(gè)所述滑動(dòng)板處于初始化狀態(tài)時(shí)，形成所述擋板；當(dāng)每一個(gè)所述滑動(dòng)板均滑動(dòng)到另一個(gè)滑動(dòng)板的位置時(shí)，形成具有預(yù)設(shè)厚度的擋板。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，一個(gè)所述滑動(dòng)板上設(shè)置有多排進(jìn)水孔，或者兩個(gè)所述滑動(dòng)板上均設(shè)置有多排進(jìn)水孔；

設(shè)置有所述進(jìn)水孔的所述滑動(dòng)板可沿所述第一開口端和/或所述第二開口端上下滑動(dòng)，用于調(diào)節(jié)所述排水孔的整體高度。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，上述的含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，還包括遮孔板；所述遮孔板與所述進(jìn)水孔相配合，用于將所述進(jìn)水孔封閉，用以調(diào)節(jié)模擬的所述含水層的層數(shù)及部分高度。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，上述的含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置中，所述實(shí)驗(yàn)箱體上的另一組相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊，與所述水箱的第二開口端相鄰的部位均設(shè)置有刻度標(biāo)尺，用于輔助調(diào)節(jié)滑動(dòng)板上的遮孔板，用以調(diào)節(jié)與模擬的含水層相同的進(jìn)水孔的高度和層數(shù)。

結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，上述的含水層物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，還包括供水裝置和水管；

所述水箱上設(shè)置有穿孔，所述水管的一端通過所述穿孔置于所述水箱中，其另一端與供水裝置連通，用于將所述供水裝置中的水介質(zhì)注入到所述水箱中。