[發明專利]滲管取水泉水模擬裝置

在審

• 申請號: 201710582064.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107293202A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 劉煥芳;劉洪光;王亞朦;李強
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所65105
• 代理人: 湯潔

技術領域

本發明屬于一種教學實驗裝置,具體涉及一種新型模擬有地下泉水的滲渠取水實驗裝置，可以在實驗室內模擬有地下泉水的滲渠取水工程，進而研究分析滲管取水水量和水質濁度的影響因素。

背景技術

滲管取水工程是利用埋設在地下含水層中帶孔眼的水平滲水管道,借助水的滲透和重力流,截取河床滲透水和潛流水,做為給水水源的工程。滲管取水工程已被廣泛應用于國內外的工農業生產和日常生活中。滲管作為一種水平的集水構筑物在水文地質條件允許時具有不用藥劑、運行成本低、設計施工容易實現、造價低廉、出水水質優良、適應性強、泥沙處理能力高、施工簡便、易被廣大用戶接受等優點,其出水只需稍做處理或不做處理就可直接用于人畜的飲用水。故對滲管取水工程取水特性的研究很有意義。

實際工程中，水文地質條件是否合適會對滲管取水工程的運行起到至關重要的作用，故工程的選址是設計中的重要環節。滲管需埋設在河床沖層較厚且顆粒較粗的河段，并應避開不透水的夾層；埋設滲管的河段應水利條件良好，不會出現泥沙沉積或強烈沖刷；滲管需埋設在河床穩定的河岸，河床不能輕易變遷。此外還需考慮豐水期和枯水期河流水位的變化，北方某些河流在枯水期水位會急劇下降甚至斷流，所以選址時還應考慮枯水期的水量補給問題。在水文地質條件允許的情況下選擇有地下水的泉水溢出帶布置滲管解決了枯水期的水量補給問題。

通過對實際工程的調研,結合室內模型試驗進行理論分析,可對滲管取水工程中相關取水特性進行研究，隨著研究不夠深入，需要構建理論模型,針對室內滲管取水試驗,急需要利用各種實驗裝置試驗作為構建理論模型的依據。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、使用可靠方便、經濟實用，針對實際工程中研究與測量的不便，可有效的在實驗室內研究分析影響取水流量、水質濁度的各種因素，從而為今后的滲管取水工程設計提供可靠依據的滲管取水泉水模擬裝置。

本發明公開了一種滲管取水泉水模擬裝置，其特征在于主要包括敞口式水槽箱體,所述水槽箱體來水上游方向連接設有調砂池、堰后水池、矩形量水堰、水池，所述水池設有高位來水入口，所述堰后水池通過矩形量水堰與水池相連通，所述堰后水池與水槽箱體通過輸水管相連通；所述水槽箱體下游方向連接設有沉砂池，沉砂池連接設有三角堰；

所述水槽箱體內輔設有滲管，所述滲管設有滲孔，滲管上面覆蓋上三層人工反濾層，三層人工反濾層上鋪設河床砂石料，在水槽后部、第二層人工反濾層的中間位置，鋪設三條帶有小孔的模擬泉水管，用以模擬地下泉水補給帶；所述三條模擬泉水管均與泉水進水管相連通；所述滲管未端與出水管相連通。

作為優選，所述鋪設的三層人工反濾層，自下向上分別為直徑12～36mm的卵石，直徑4～12mm的礫石，直徑1～4mm的粗砂。

作為優選，所述的滲管坡降為1/200。

作為優選，所述的水槽箱體邊壁為細石混凝土抹面，內壁為不透水層。

作為優選，所述滲管所設滲孔的開孔率不小于25%。

作為優選，三根所述的模擬泉水管的小孔平行分布于管道兩側，開孔率不小于20%。

作為優選，三根所述的模擬泉水管是等間距且互相平行分布在第二反濾層中。

作為優選，所述的泉水進水管上設有泉水進水總閥、壓力表，且均安裝在水槽箱體外部。

本發明通過高位來水入口將水放入水池,水池通過矩形量水堰與堰后水池連通,用以測量流水量,堰后水池中的水經調砂池進入水槽箱體,用以調整水質濁度。進入水槽箱體內的水流，一部分滲入水槽箱體內的填料中，通過滲管導流出去。通過地下模擬泉水管,可對滲管補充一部分進水量,這樣滲管取得的水量就大大增加。通過控制泉水進水總閥可模擬控制地下泉水的流量。所述水槽箱體下游方向連接設有沉砂池，沉砂池連接設有三角堰,用來測量滲管的取水水量。本發明使得在實驗室內，可以方便快捷的研究影響滲管取水水量和水質濁度的各種因素。

本發明為一種新型的模擬有地下泉水的滲渠取水實驗裝置，它由滲管取水部分與模擬地下泉水裝置、供水裝置等組成。在水槽箱體中鋪設一條完整式滲管，其上覆蓋三層人工反濾料，最后覆蓋河床砂石料。在第二層人工反濾料中間，等間距水平鋪設三根開有小孔的硬質管，用于模似泉水管，并于水槽外部泉水進水管相連通，用以模擬地下泉水溢出帶。本發明裝置結構簡單，便于操作，材料簡單且造價便宜，可反復多次利用，節約能源利于環保；同時，在滲管取水工程中，加入了模擬的地下泉水滲出帶，可增加滲管的取水水量，大大增加了供水能力。