[實用新型]一種用于研究地下水回灌技術的實驗裝置

有效

• 申請號: 201820510136.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN207992169U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 李偉;林錦;韓江波;閔星;戴云峰;柳鵬;龍玉橋;孫曉敏;封麗
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 李芙蓉;馮建基

本實用新型公開了一種用于研究地下水回灌技術的實驗裝置，包括柱狀容器、至少一個固定卡盤、多根實驗管，柱狀容器為頂端開口的柱狀容器，柱狀容器的上端和底端分別設置有溢流口和出流口，固定卡盤橫向卡設于柱狀容器內部，實驗管為兩端開口的薄壁管，多根實驗管均豎直向下穿過實驗管孔，且底部均伸至柱狀容器的底部和頂部沒設于溢流口以下，實驗管的管口塞有封口塞。本實用新型涉及的實驗裝置在地下水回灌實驗過程中，在取樣時該裝置不必中斷實驗，提高了實驗效率；同時，避免了取樣對柱狀容器內濾料產生擾動，保證了取樣前后的實驗數據序列的一致性，改進了實驗效果。

技術領域

本實用新型涉及地下水回灌技術領域，具體涉及一種用于研究地下水回灌過程濾料堵塞特征的實驗裝置。

背景技術

地下水的過度開采，由此引發的區域性地下水位下降、地面沉降、海水入侵、濕地萎縮、地面植被退化等一系列環境地質問題十分突出，嚴重影響和制約著經濟社會的和諧發展。地下水回灌作為增加地下水補給量最積極、最有效的手段被廣泛應用。將雨季豐沛的雨洪水或者其它地表水回灌到含水層，可以緩解地下水過度開采引起的地下水位下降、海水入侵、泉水斷流等環境地質問題，而且還可以實現雨洪水資源的高效利用。然而無論采用哪種回灌方式，都將不可避免產生堵塞問題。

地下水回灌過程中的堵塞問題是影響回灌效率和回灌工程運行壽命的主要因素。室內砂柱物理模擬實驗是研究地下水回灌過程中濾料堵塞特征的常用手段。在開展室內砂柱物理模擬實驗時，為了揭示砂柱內濾料發生堵塞的各個階段特征，需要對濾料進行分階段取樣。在取樣時，通常需要暫停回灌實驗，因此實驗的周期較長，實驗的效率不高。另一方面，取樣會對砂柱內濾料產生擾動，對取樣前后的實驗數據序列一致性產生不良影響，進而降低了實驗結果的精準度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于研究地下水回灌技術的實驗裝置，用以解決現有砂柱實驗過程中因濾料取樣致使回灌實驗不能連續和因濾料取樣對砂柱內濾料產生擾動而降低了實驗結果的精準度的問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為，提供一種用于研究地下水回灌技術的實驗裝置，所述實驗裝置包括一柱狀容器、至少一個固定卡盤、多根實驗管，所述柱狀容器為頂端開口的柱狀容器，所述柱狀容器的上端和底端分別設置有溢流口和出流口，所述柱狀容器用于安置固定卡盤和實驗管、填裝待測的樣本濾料，以及盛裝回灌水；所述固定卡盤橫向卡設于所述柱狀容器內部，所述固定卡盤上開設有多個實驗管孔和多個透水孔，所述多個實驗管孔均勻設置于所述固定卡盤上，所述多個透水孔均勻設置于所述固定卡盤上的除去所述多個實驗管孔之外的其余區域，所述實驗管孔用于固定實驗管，所述透水孔用于作為回灌水從上往下傳輸的透水通道；所述實驗管為兩端開口的薄壁管，用于填裝待測的樣本濾料以制備濾料堵塞樣品，所述多根實驗管均豎直向下穿過所述實驗管孔，且所述實驗管的底部均向下伸至所述柱狀容器的底部，所述實驗管的管口在所述溢流口以下，所述實驗管的管口塞有封口塞。

優選地，所述柱狀容器的側壁上沿豎直方向均勻間隔設置有多個測壓管，所述多個測壓管分別用于觀測不同深度位置的壓力水頭，所述壓力水頭用于開展樣本濾料的堵塞特征分析。

優選地，所述柱狀容器的內壁底面鋪設有隔砂網，所述隔砂網用于防止樣本濾料通過所述溢流口從所述柱狀容器內部流失到所述柱狀容器外部。

優選地，所述固定卡盤的外邊緣套設有橡膠圈，所述橡膠圈用于方便所述固定卡盤安置于所述柱狀容器的內壁和防止所述固定卡盤在所述柱狀容器內壁的滑落。

優選地，所述固定卡盤包括上固定卡盤和下固定卡盤，所述上固定卡盤和所述下固定卡盤分別卡設于所述柱狀容器的內壁的上部和下部，分別用于固定所述實驗管的上端和下端。

優選地，所述柱狀容器為有機玻璃管或PVC管。

優選地，所述實驗管為有機玻璃管或不銹鋼管。

優選地，所述固定卡盤為有機玻璃盤或PVC盤。