[發明專利]模擬海岸水庫污染物遷移的裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201711142238.8
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108152450A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 金光球;金凱;郝永飛;唐洪武;張向洋;莫玉銘;苗雪;楊逸航;袁敏;李凌
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種模擬海岸水庫污染物遷移的裝置及其使用方法，裝置包括平板水槽，淡水供應系統，鹽水供應系統，基流模擬系統，取樣系統，潮波生成器，淡水供應系統與平板水槽槽頭相連，鹽水供應系統與槽尾相連，取樣系統與槽身連接，基流模擬系統位于水槽底部，潮波生成器與槽尾連接。與現有技術相比，本發明能夠精確模擬海岸水庫污染物遷移，不僅實時監測改變淡、海水位高度，而且在保證整體模擬環境良好的情況下對水槽內的水樣進行實時取樣，以此來檢測污染物在不同流量、水位和潮汐水頭下的運移規律。

技術領域

本發明涉及海岸污染物遷移裝置，尤其涉及模擬海岸水庫污染物遷移的裝置及其使用方法。

背景技術

目前淡水資源時空分布不均勻、人均淡水資源稀少，尤其東部沿海地區，地下水資源開采嚴重，致使地下水位下降，破壞海水淡水分界線，造成局部地質塌陷，引發災害。在沿海地區建設海岸水庫，是調控、利用水資源的有效途徑，能充分利用海岸資源，獲取較大水庫庫容優勢。

海岸水庫的修建能夠緩解淡水資源矛盾，起到良好的社會效益和經濟效益。研究海岸水庫污染物遷移變化規律，了解海岸水庫的實時變化，對于保護海岸水庫，改善灘涂環境，緩解水資源矛盾都有最大程度上的效益。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供精確模擬海岸水庫污染物遷移的裝置及其使用方法，以實時監測改變淡、海水位高度，在保證整體模擬環境良好的情況下進行實時取樣。

技術方案：模擬海岸水庫污染物遷移的裝置，包括平板水槽，淡水供應系統，鹽水供應系統，基流模擬系統，取樣系統，潮波生成器，淡水供應系統與平板水槽槽頭相連，鹽水供應系統與槽尾相連，取樣系統與槽身連接，基流模擬系統位于水槽底部，潮波生成器與槽尾連接。

淡水供應系統中的水位調節裝置包括調節手輪、調節螺桿和過水閥板，位于水槽頂部的調節手輪控制調節螺桿的上下移動，調節螺桿的下端與過水閥板連接。

鹽水供應系統中的可調節高度支架包括底部基座、搖桿、彈簧、固定塊、滑塊和伸縮桿，搖桿調節彈簧的伸縮以改變伸縮桿的長度，伸縮桿一端連接在固定塊上，另一端連接在滑塊上，滑塊安裝在底部基座上。鹽水供應系統中第二鹽水箱通過連通管與鹽水區連接。

基流模擬系統中，帶孔有機玻璃板位于水槽底部，第二止水閥、第二玻璃轉子流量計和第一蠕動泵依次安裝在帶孔有機玻璃板下方。

取樣系統通過固定支架和調節螺帽固定在水槽背面，利用橡膠軟管與預先埋設的出水管相連。

模擬海岸水庫污染物遷移的裝置的使用方法，包括以下步驟：

(1)斷開平板水槽與淡水供應系統及鹽水供應系統之間的導流管，往水槽中加入去離子水后，緩慢加入試樣，試樣高度低于液面，形成模擬環境；

(2)打開淡水供應系統和平板水槽之間的導流管，利用潛水泵抽取淡水，打開閥門，調節流量計控制流量，水位調節裝置控制淡水側水位，達到實驗預定要求；

(3)往第三鹽水箱中加入Nacl模擬海水，打開電機，調節電機的頻率與周期，并打開潮波生成器與槽尾的導流管，模擬不同狀況下海水的潮汐狀態，使其產生周期性變化，導入鹽水側，進行入滲；

(4)往第一鹽水箱中加入Nacl模擬海水，打開與平板水槽之間的導流管，連通與鹽水區水位區間的連通管，利用潛水泵抽取模擬海水，調節支架高度，使第二鹽水箱水位與鹽水區側水位齊平，達到所需鹽水庫水位，海水入侵試樣，形成穩定入侵界面；

(5)經鹽水側或淡水側或外源污染盒釋放污染物，使其進入海岸水庫，侵入模擬區；

(6)不同時刻利用取樣系統進行取樣，并進行濃度記錄，分析污染物的運移規律；

(7)實驗完畢，關閉導流管及其它裝置，打開排樣孔，連接排樣管，利用倒虹吸原理將試樣排出。