[發明專利]一種散粒基質河道循環水試驗裝置

有效

• 申請號: 202010071719.X
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111270645B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 肖晨光;陳菁;陳睿東;袁先江;曹秀清
• 申請（專利權）人: 安徽?。ㄋ炕春铀瘑T會）水利科學研究院（安徽省水利工程質量檢測中心站）
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;E02B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種散?；|河道循環水試驗裝置，包括主池、上游集水池、下游集水池、散粒基質層、測壓管、多參數水質儀、攔沙柵、潛流泵、流量調節閥、回水管、可移動采樣梯。其中，主池通過上游過水槽與上游集水池相連，主池通過下游過水槽與下游集水池相連，下游過水槽處設置攔沙柵，下游集水池中布設多參數水質儀及潛流泵，潛流泵的出水口處連接流量調節閥，流量調節閥通過軟管連接上游集水池。主池內鋪設試驗所需的散粒基質，并根據需求建立不同形態的河流系統。本發明能夠建立各種基質組成的不同形態的河道模型，并模擬河流長時間運行后的狀態，為河流形態對河流自凈能力等的影響機理研究提供了一種較完備的設備。

技術領域

本發明涉及一種散?；|河道循環水試驗裝置，屬于河流水體研究技術領域。

背景技術

河流水質污染問題是我國最嚴重的環境問題之一，城鎮化建設過程中，往往出現與水爭地、填占河道、裁彎取直等對河道的改造現象，人為對河流形態的改變與河流水質的變化密切相關。如，對河流地形地貌的改變帶來的生態類型和植物的分布特征的改變、對河道岸坡基質的改變帶來的生態功能及河岸穩定性的差異、對河岸生境的改變導致微生物作用不同、對河流曲度的改變導致上覆水和孔隙水流態變化等，都對河流水質有著不同程度的影響。

當前對河流形態與河流水質相關關系的研究方法多采用野外監測的方法，如在野外選取形態各異的自然河流進行水質監測，并比對結果。但由于自然條件的不可控性，導致難以精準的控制變量條件。且野外實地監測存在局限性，無法進行有效的水力學試驗，因此，必須在實驗室內的可控環境下展開河流形態與水體自凈能力關系的研究?，F有的循環水試驗模型多為定床河道模型，僅可以模擬簡單的襯砌河道水流狀況，而無法模擬沙、礫、石、土等散粒基質上不同形態河道的水流狀況，也無法對河流的沖刷程度、潛流交換強度、岸坡基質中的孔隙水水質等指標進行精確測量，難以更深層次地探究河流形態對水質的影響機理。

所以，為了進一步研究不同形態河流的水體運動狀態和水質變化趨勢，探究河流形態對河流水質的作用機理，設計一種能夠改變河道基質組成、變換河流形態、具備監測條件的循環水試驗裝置是十分必要的。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種散?；|河道循環水試驗裝置，本裝置可以根據試驗需要改變河道基質組成、變換河流形態、具備河水循環流動特性、并可以便利地監測河流系統的水質和水力學狀態；具體技術方案如下：

一種散?；|河道循環水試驗裝置，包括主池、位于主池一側的上游集水池、位于主池另一側的下游集水池，所述上游集水池與主池連通，所述下游集水池與主池連通；所述主池的內部鋪設有散?；|層，所述主池的一端設置有多個用來監測散?；|層的孔隙水壓力的測壓管，所述測壓管的一端垂直固定在主池側壁外，所述測壓管的另一端穿過主池側壁且測壓管的另一端與主池連通，所述測壓管的另一端埋設在散?；|層的內部；所述下游集水池的內部設置有多參數水質儀和潛流泵，所述多參數水質儀探頭位置的高度以及潛流泵入水口的高度均低于下游集水池水面高程，所述潛流泵的出水口設置有流量調節閥，所述流量調節閥和上游集水池之間設置有回水管，所述回水管的一端與流量調節閥連通，所述回水管的另一端與上游集水池。

作為上述技術方案的改進，所述主池的池底設置有坡率為1％的斜坡面。

作為上述技術方案的改進，所述主池與上游集水池之間通過設置上游過水槽來連通，所述主池與下游集水池之間通過設置下游過水槽來連通；所述下游過水槽處設置有攔沙柵。

作為上述技術方案的改進，所述主池的上方架設有可移動采樣梯，所述可移動采樣梯的端部與主池的頂部滑動連接。

作為上述技術方案的改進，所述測壓管包括設置在主池底部用來連通主池內外部的金屬連通管，所述金屬連通管的內徑為1cm，所述金屬連通管的兩端均設置有透明軟管，位于主池外部的透明軟管豎直固定在主池的側壁，位于主池內側的透明軟管布設在主池的池底。

本發明的有益效果：