[發明專利]一種監測潛流交換通量的裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201710138659.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106840975B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 任杰;張文兵;楊杰;趙彪;程嘉強;王秀平;劉豪杰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅磊

1.一種監測潛流交換通量的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，向地表水箱(36)中加入沉積物，然后關閉自循環閥門(18)，打開供水閥門(26)，打開水泵(13)，由供水箱(24)向水槽(1)中供水至地表水箱(36)中的地表水水位恒定；

步驟2，關閉供水閥門(26)，打開自循環閥門(18)，改變水泵(13)開度待流量達到實驗要求，使地表水水位穩定；

步驟3，調節地表水溫度，并保存水溫變化過程中溫度記錄儀記錄(33)的溫度數據以及時間數據；

步驟3.1，開啟管道加熱裝置(15)將地表水加熱至試驗要求最高溫度，待地表水加熱至試驗要求最高溫度后，關閉管道加熱裝置(15)；

步驟3.2，打開管道冷卻裝置(16)，將地表水降溫至實驗要求的最低溫度，待地表水冷卻至試驗要求最低溫度后，關閉管道冷卻裝置(16)；

步驟3.3，保存水溫變化過程中溫度記錄儀記錄(33)的溫度數據以及時間數據；

步驟4，根據溫度記錄儀記錄的溫度數據、時間數據計算地表水箱的潛流交換量，單位面積潛流交換量計算公式為：

其中：κ_e為有效熱擴散系數(m²/s)，C為沉積物的比熱容(J/m³/℃)，C_w為水的比熱容(J/m³/℃)，Ar為不同深度的2個溫度傳感器溫度振幅比，

v為河床入滲率；P為溫度變化的周期，Δz為不同深度的兩個測量點之間的直線距離。

2.根據權利要求1所述的一種監測潛流交換通量的方法，其特征在于，步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1，向地表水箱(36)中加入沉積物，關閉自循環閥門(18)，打開供水閥門(26)，打開水泵(13)，打開第一閥門(9)，打開第三閥門(37)，由供水箱(24)向水槽(1)的沉積物層(3)中加入清水，使沉積物層達到飽和狀態，即水面恰好淹沒沉積物層(3)表面，且1小時內水面無下降；

步驟1.2，調整水位調節板(8)的角度使過水層(2)的水深達到實驗要求水位；

步驟3.1具體按照以下步驟實施：

步驟3.1.1，開啟管道加熱裝置(15)，并在溫度控制器(31)上設置試驗要求最高溫度，恒溫加熱；

步驟3.1.2，觀察溫度監測裝置(10)，待地表水加熱至試驗要求最高溫度后，關閉管道加熱裝置(15)，關閉第一閥門(9)，關閉第三閥門(37)；

步驟3.2具體按照以下步驟實施：

步驟3.2.1，打開第二閥門(11)和第四閥門(38)，使水流入冷卻水箱(39)；

步驟3.2.1，待冷卻水箱(39)滿后，打開冷卻循環抽水泵(21)，打開冷卻循環水出水閥門(22)；

步驟3.2.2，打開冷卻循環水回水泵(23)；

步驟3.2.3，觀察溫度監測裝置(10)，當溫度降至試驗要求最低溫度時，關閉冷卻循環抽水(21)；

步驟3.2.4，當冷卻水箱(39)中的水抽完，關閉冷卻循環回水泵(23)，此時，為一個循環周期。