[發明專利]一種非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 201710037247.4
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106781962B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 馬傳明;高林;張程貽;和澤康;黃盛財;曾圓夢;佟春澎;李濤;魏超
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

1.一種非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，至少包括滲流槽，填充于滲流槽中的滲透體，以及與滲流槽連通的水循環單元和示蹤單元，其特征在于：沿滲流槽長度方向，一端為上游進水端、另一端為下游出水端，所述滲流槽包括底板、一對側板、上游進水組件、入滲組件、下游出水組件和導水組件，上游進水組件通過滲透體與下游出水組件相連接，滲透體上接入滲組件、下接導水組件，水循環單元將水體抽入上游進水組件和入滲組件，水體經滲透體到達下游出水組件和導水組件；

所述上游進水組件與下游出水組件均由滲透板、水頭控制板和水槽構成，底板、一對側板和兩個水槽構成上端開口的密封槽區，兩個水槽分別分布于密封槽區的上游進水端和下游出水端，滲透體位于密封槽區的中部，滲透板和水頭控制板位于水槽與滲透體之間，兩個滲透板分別與滲透體的上游進水端面和下游出水端面接觸，滲透板和水頭控制板的高度均低于水槽高度；所述滲透板和水頭控制板上均開設有密布的滲透孔，水頭控制板上滲透孔的孔徑大于滲透板上滲透孔的孔徑，下游出水組件的水頭控制板的滲透孔中塞有孔塞；

所述入滲組件包括進水隔板、溢水板和兩個擋水板，進水隔板位于上游進水組件的滲透板的上部，溢水板位于下游出水組件的滲透板的上部，溢水板中部沿其寬度方向開設有長條形的溢流孔，進水隔板和溢水板均高于水頭控制板，兩個擋水板沿水平方向分別固定于兩個水頭控制板的頂端并且封閉進水隔板和溢水板與與之臨近的水頭控制板之間的空隙；

所述導水組件包括導水滲透板、導水槽、導水管和集流器，其中導水滲透板位于滲流槽底板中并且靠近下游出水端，導水滲透板上同樣開設有密布的滲透孔，導水槽位于導水滲透板下方并且通過導水滲透板與滲流槽連通，集流器與導水槽通過導水管連通，導水管上設有止水夾；

所述滲透體由高滲巖土和低滲巖土構成，高滲巖土分層搗實，按照實驗要求在高滲巖土中的不同高度處分層搗實低滲巖土，低滲巖土的豎直方向截面呈傾斜角度為15°～45°的長條形；

所述水循環單元包括進水水箱、連通水管、進水管、抽水泵、出水管和出水水箱，其中進水水箱與出水水箱通過連通水管連通，抽水泵安裝于進水管上，進水管連通進水水箱與上游進水組件的水槽，出水管連通出水水箱與下游出水組件的水槽；

所述示蹤單元包括馬氏瓶、分流器、示蹤管和閥門，其中馬氏瓶中灌注示蹤劑，馬氏瓶、分流器與滲流槽通過示蹤管依次連通，滲流槽的前側側板中開設有2個以上示蹤孔，示蹤管接于示蹤孔中，示蹤孔沿低滲巖土傾斜方向間隔分布并且正對滲透體。

2.根據權利要求1所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：上游進水組件的滲透板的上部為未開孔平面板，該未開孔平面板構成進水隔板，進水隔板的高度為滲透板高度的1/15～1/8倍。

3.根據權利要求1所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：所述下游出水組件的滲透板的上部為開設長條形孔的未開孔平面板，該開設長條形孔的未開孔平面板構成溢水板，長條形孔構成溢流孔。

4.根據權利要求1或2或3所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：所述滲透板的高度大于水頭控制板的高度，進水隔板和溢水板的高度相同并且均等于滲透板與水頭控制板的高度差。

5.根據權利要求1或3所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：溢流孔與鄰近的擋水板的高度差為15～40mm。

6.根據權利要求1所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：還包括控壓裝置，所述控壓裝置包括水位傳感器、導線和控制器，水位傳感器和控制器通過導線連接，水位傳感器安裝于上游進水組件的水槽槽底。

7.根據權利要求6所述的非均質各向同性含水層地下水滲流規律模擬試驗裝置，其特征在于：上游進水組件的水槽槽底從中間分為進水處和測壓處，測壓處靠近滲透體，其高度相對進水處高度高20～50mm，水位傳感器安裝于測壓處。