[發明專利]一種基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置

在審

• 申請號: 202010101944.3
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111175216A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 趙良杰;楊楊;夏日元;王喆;曹建文;盧海平;欒崧;林玉山
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院巖溶地質研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N11/00;G01N33/24
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 高琦

1.一種基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，包括主體模型，主體模型內設置有數據采集組件；其特征在于：所述主體模型包括模型箱體、第一定水頭水箱、第二定水頭水箱、第一出口承壓水箱、第二出口承壓水箱；所述模型箱體內設置有橫向貫穿模型箱體的第一巖溶管道、第二巖溶管道，第二巖溶管道設置在第一巖溶管道上方，第一巖溶管道、第二巖溶管道側面均設置有第一水流交換孔，第一巖溶管道的兩端穿出模型箱體側壁后分別與第一定水頭水箱、第一出口承壓水箱相連通，第二巖溶管道的兩端穿出模型箱體側壁后分別與第二定水頭水箱、第二出口承壓水箱相連通；模型箱體內設置有若干個基巖裂隙模擬介質，相鄰基巖裂隙模擬介質之間設置有裂縫間隙；所述數據采集組件包括水位采集器、流量采集器，水位采集器設置在模型箱體內，流量采集器設置在第一巖溶管道、第二巖溶管道上。

2.如權利要求1所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述基巖裂隙模擬介質包括介質箱體、玻璃珠，介質箱體為亞克力玻璃板制成的空心正方體，介質箱體側面均勻設置有若干個第二水流交換孔，介質箱體內填充有若干個玻璃珠，玻璃珠的直徑大于第二水流交換孔的孔徑。

3.如權利要求2所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述介質箱體的邊長為100mm，第二水流交換孔的孔徑為2mm，玻璃珠的直徑為4.5mm。

4.如權利要求3所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述流量采集器有四個，其中兩個流量采集器設置在模型箱體左端與第一定水頭水箱之間以及模型箱體右端與第一出口承壓水箱之間的第一巖溶管道上，另外兩個流量采集器設置在模型箱體左端與第二定水頭水箱之間以及模型箱體右端與第二出口承壓水箱之間的第二巖溶管道上。

5.如權利要求4所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述流量采集器為SLDE型電磁流量計。

6.如權利要求5所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述第一定水頭水箱與模型箱體左端之間的第一巖溶管道上、第二定水頭水箱與模型箱體左端之間的第二巖溶管道上、第一出口承壓水箱與模型箱體右端之間的第一巖溶管道上、第二出口承壓水箱與模型箱體右端之間的第二巖溶管道上均設置有控水閥。

7.如權利要求6所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述第一定水頭水箱、第二定水頭水箱內均設置有溢流板，溢流板底端與第一定水頭水箱、第二定水頭水箱內部底面密封連接，溢流板前后兩端均與第一定水頭水箱、第二定水頭水箱內部前后側面密封連接，溢流板頂端高度低于第一定水頭水箱、第二定水頭水箱的高度，第一定水頭水箱、第二定水頭水箱底端設置有流水口且通過流水口與第一巖溶管道、第二巖溶管道相連通，流水口位于溢流板左側，流水口上方設置有進水水源，第一定水頭水箱、第二定水頭水箱側面設置有排水口，排水口位于溢流板右側。

8.如權利要求7所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述水位采集器為CGYL-204型平膜壓力變送器。

9.如權利要求8所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述第一巖溶管道的直徑為20mm；第二巖溶管道的直徑為30mm；所述設置在第一巖溶管道、第二巖溶管道側面的第一水流交換孔有若干個，第一水流交換孔的直徑為2mm。

10.如權利要求9所述的基巖裂隙-巖溶管道雙重介質水流交換試驗裝置，其特征在于：所述模型箱體、第一定水頭水箱、第二定水頭水箱、第一出口承壓水箱、第二出口承壓水箱均采用亞克力玻璃板制成；所述模型箱體的長度為1000mm，寬度為500mm，高度為400mm。