[實用新型]一種寒區凍土層滲渠集水模擬裝置

有效

• 申請號: 201520065051.2
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN204389197U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 朱澤;黃小祥;陳喜;張志才;羅曉麗;蔡慶擬;寧亞偉;顧雯;胡濤;郝夢茹
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 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寒區凍土層滲渠集水模擬裝置，屬于橫井模擬技術領域。

背景技術

在高緯度寒冷地區，許多地區的主要供水水源為地表水源。然而在冬季，河流往往出現封凍甚至連底凍的現象，這時汲取地表水源供水往往無法滿足當地生產生活需求。另外即便在非寒區，要在厚度小、埋藏淺的含水層中取水，利用傳統的豎井對于水的汲取效率都不理想。針對這兩類情況，采用滲渠（集水橫井）進行取水則是行之有效的：一方面，針對寒區河流封凍埋期取水的滲渠可汲取含水層中未凍水分；另一方面，針對淺薄含水層水平布置的滲渠有效的增加了取水效率。因此，設計一種寒區凍土層滲渠集水模擬裝置來對集水效果進行模擬具有現實意義。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種可以完成對集水過程模擬、現象觀測和流量定量監測的寒區凍土層滲渠集水模擬裝置；進一步地，提供一種可模擬河流水位的寒區凍土層滲渠集水模擬裝置；更進一步地，提供一種左模擬槽和右模擬槽可分別模擬兩個不同型式滲渠的寒區凍土層滲渠集水模擬裝置；更進一步地，本使用新型提供一種排水流暢、流量測量數據穩定的寒區凍土層滲渠集水模擬裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種寒區凍土層滲渠集水模擬裝置，其特征在于：包括：方形的模擬槽，所述模擬槽的中間設置有將所述模擬槽左右對稱分割開的模擬河道，所述模擬槽與所述模擬河道相對應的兩端的下部均設置有模擬滲渠，兩所述模擬滲渠與所述模擬河道之間均為模擬含水層；所述模擬滲渠的出水孔與模擬滲渠流量測量儀器相連。

所述模擬河道包括河槽、位于所述河槽底部的開口和與所述開口相連的模擬河流水位控制裝置；所述河槽將所述模擬槽對稱劃分為左模擬槽和右模擬槽。

所述模擬含水層包括設置于所述模擬槽上的若干槽身背面開孔和槽身底部開孔，所述槽身背面開孔和/或槽身底部開孔與所述模擬含水層測壓裝置相連，所述模擬含水層內填充透水介質。

所述透水介質包括同一級配的細砂，即細砂的顆粒細度在同一級別。

所述槽身背面開孔至少6列，每列至少3個，左右對稱分布；所述槽身底部開孔位于所述模擬槽正下方，至少6個，左右對稱分布。

所述模擬滲渠包括設置于所述左模擬槽內的左下滲渠和設置于所述右模擬槽內的右下滲渠；所述左下滲渠和右下滲渠上分別設置有若干左下滲渠進水孔和右下滲渠進水孔；所述左下滲渠和右下滲渠的底面分別設置有左下滲渠出水孔和右下滲渠出水孔；所述左下滲渠出水孔和右下滲渠出水孔分別與所述模擬滲渠流量測量儀器相連。

所述左下滲渠與所述模擬含水層相接觸的頂面和側面均設置有若干左下滲渠進水孔，所述左下滲渠的頂面至少平行設置3個，側面至少平行設置3列，每列至少2個，即所述左下滲渠進水孔的個數為至少9個。

所述右下滲渠與所述模擬含水層相接觸的頂面和側面均設置有若干右下滲渠進水孔，所述右下滲渠的頂面至少平行設置4個，側面至少平行設置4列，每列至少2個，即所述右下滲渠進水孔的個數為至少12個。

所述左下滲渠出水孔和右下滲渠出水孔的直徑為18~22mm。

所述模擬槽的材質為PP板。

模擬河流水位控制裝置利用連通器原理控制控制河道中的水位維持在實驗要求的高度。

河槽中的水滲透進入由同一級配細砂組成的模擬含水層中。實驗過程中可以利用模擬含水層測壓裝置連接分布在模擬含水層上的管孔進行實時測量。模擬含水層中的土壤水通過位于本實用新型邊角處與河道平行的滲渠上的開孔進入到滲渠內部。模擬滲渠流量測量儀器與滲渠底部的出水孔連接測量。

本實用新型的優點：

1.利用連通器原理控制模擬河槽中的水位，保證本實用新型主體結構的簡單穩定，水位調節高效方便，有利于實驗條件控制。

2.在模擬含水層上合理分布管孔，有利于對模擬含水層中水的狀態進行監測。

3.本實用新型能夠完整描述淺薄含水層水平布置的滲渠的集水過程。采用對稱結構，方便實驗條件控制，有利于實驗對比。