[發(fā)明專利]河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810089541.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108318386B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙彥琦;楊英;王心義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N13/04
• 分類號(hào): G01N13/04;G01N33/00
• 代理公司: 鄭州浩德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國(guó)旭

1.一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括主箱槽體、模擬河流水箱、循環(huán)供水系統(tǒng)、接液部件以及模擬板，所述主箱槽體為扁方形的玻璃體，其內(nèi)部填充介質(zhì)，所述主箱槽體下部為有小孔的鏤空淋濾板，所述主箱槽體腰間和底部用焊接的三腳架進(jìn)行支撐；所述模擬河流水箱共有兩個(gè)分別位于主箱槽體的左右兩側(cè)的外側(cè)，并且它們與主箱槽體的接觸面上可抽離的設(shè)置隔離板；所述隔離板為封閉型隔離板或者透水性隔離板，所述循環(huán)供水系統(tǒng)包括供水瓶及配套的水管、蠕動(dòng)泵、閥門，供水系統(tǒng)連通了所述的兩個(gè)模擬河流水箱；所述接液部件有兩部分，一部分設(shè)置在主箱槽體上，另一部分設(shè)置在主箱槽體下方，均用于接取液體；所述模擬板隔空架設(shè)在主箱槽體上，用于模擬降雨、蒸發(fā)、擾動(dòng)的環(huán)境特征。

2.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述供水瓶位于左模擬河水箱的上部，底部設(shè)置帶有控制閥門的水管并通向左模擬河水箱，上部敞開以便供水和配液，位于主箱槽體右側(cè)的模擬河水箱為右模擬河水箱，右模擬河水箱中有一根帶有蠕動(dòng)泵的水管，所述帶有蠕動(dòng)泵的水管的一端與供水瓶的上部連接，另一端伸入到右模擬河水箱中，將右模擬河水箱的液體抽回供水瓶。

3.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述接液部件設(shè)置在所述主箱槽體上的部分為設(shè)置在主箱槽體正面面板上的出水孔水管，所述出水孔水管呈15°斜插入箱體中部位置，以便接收不同河段不同層位滲出的溶液。

4.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述接液部件設(shè)置在所述主箱槽體下方的部分為帶有兩個(gè)方形漏斗的接液支架，所述接液支架匹配著鏤空淋濾板設(shè)置在主箱槽體下方，以便收集模擬河流上下游河段滲漏出的溶液。

5.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模擬板用金屬桿和螺絲固定于主箱槽體背面?zhèn)缺谏暇墸糜谀M降雨、蒸發(fā)、河床擾動(dòng)的環(huán)境特征；當(dāng)模擬降水時(shí)，由矩形花灑面板組成；當(dāng)模擬蒸發(fā)時(shí)，由幾組加熱燈管或加熱絲組成電熱面板；當(dāng)模擬河床擾動(dòng)時(shí)，由幾根攪拌棒組成。

6.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述封閉型隔離板的兩板上沿均做成圓弧或三角堰型，右側(cè)略低于左側(cè)，以便水流從左向右流淌。

7.如權(quán)利要求1所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述透水性隔離板為排列有小孔的鏤空透水板，所述小孔孔徑小于主箱槽體內(nèi)填充介質(zhì)的粒徑。

8.一種河流污染質(zhì)遷移規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求6中所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，按照如下步驟進(jìn)行：

步驟一，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康南蛑飨洳垠w內(nèi)鋪設(shè)介質(zhì)，分層鋪上不同的模擬介質(zhì)或僅僅鋪上單一介質(zhì)，鋪到槽體上沿形成模擬河床；

步驟二，供水瓶?jī)?nèi)配備一定濃度的污染質(zhì)，以模擬污染河流；

步驟三，打開控制閥門，模擬污染河水沿著模擬河床流入右模擬河水箱，蠕動(dòng)泵將右模擬河水箱內(nèi)的溶液重新泵回供水箱內(nèi)；

步驟四，用量筒接取壁上不同出水孔滲出的溶液及底部漏斗收取的不同河段入滲的溶液，進(jìn)行濃度測(cè)定；

步驟五，根據(jù)濃度測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論；

步驟六，進(jìn)行模擬河床擾動(dòng)時(shí)的污染質(zhì)遷移規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，將模擬板更換為攪拌棒，重復(fù)步驟一到步驟五的實(shí)驗(yàn)步驟。

9.一種河流下滲規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求7中所述的一種河流污染質(zhì)遷移及下滲規(guī)律的多功能模擬實(shí)驗(yàn)裝置，按照如下步驟進(jìn)行：

步驟一，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康南蛑飨洳垠w內(nèi)鋪設(shè)介質(zhì)，分層鋪上不同的模擬介質(zhì)或僅僅鋪上單一介質(zhì)，鋪到槽體上沿；

步驟二，供水瓶?jī)?nèi)盛裝一定量的水；

步驟三，打開控制閥門以及蠕動(dòng)泵，給左模擬河水箱和右模擬河水箱中注入不同水位的水；

步驟四，開啟模擬板，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求模擬降水/蒸發(fā)情景，相應(yīng)的將模擬板更換為花灑面板/電熱面板，觀測(cè)主箱槽體內(nèi)介質(zhì)中水流動(dòng)態(tài)；

步驟五，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果以及地下水位變化，繪制流網(wǎng)。