[發明專利]一種模擬水流流經滲透性不同介質水位變化情況的實驗裝置

在審

• 申請號: 202010420375.9
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111398135A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 高宇航;汪楠;李亞昊;許光泉
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/04;G01M10/00;G09B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種模擬水流流經滲透性不同介質水位變化情況的實驗裝置，涉及水文實驗領域，包括可控制高度的溢水槽、實驗發生裝置和水位監測裝置三個部分。本發明在使用時通過溢水槽提供穩定的初始水位，通過傳感器、計算機流速監測裝置來獲取水流方向上各點水位，通過記錄的三個不同滲透介質中水位變化，分析同一水流同時通過不同滲透性介質水位變化與滲透系數關系。可用于學校實驗室教學。

技術領域

一種模擬水流流經滲透性不同介質水位變化情況的實驗裝置，涉及水文實驗領域。

背景技術

在自然界中存在水流在流動過程中經過透水性不相同的巖層的想象。在理想狀態下水流流經垂直排列的介質時，單寬流量與流速不發生變化，而在不同滲透性的介質中消耗的機械能卻不同，水力梯度與滲透系數成反比。本發明用于模擬這種理想狀態下，水位變化與滲透系數關系。

發明內容

1.本發明的目的

設計一種能夠反應非均質介質中，水位變化與滲透系數關系的裝置。

2.本發明的技術方案

為實現上述目的，一種模擬水流流經滲透性不同介質水位變化情況實驗裝置，其特征如下：可控制水位大小的溢水槽、實驗發生裝置和水位監測裝置。

所述的可控制水位大小的溢水槽其特點是溢水槽通過上下移動可以控制水位大小。

所述的實驗發生裝置主要是砂槽，用充滿不同滲透性砂的三個砂槽模擬不同滲透性的層狀排列的介質，水流通過砂槽來模擬水流通過不同的介質。

所述的水位監測裝置主要是傳感器、裝有相關軟件的計算機，方便其對水流途徑上的水位變化監測。

本發明的有益效果：本發明是一種模擬水流流經滲透性不同介質水位變化情況實驗裝置，在使用時，通過溢水槽提供穩定的初始水位，(調節溢水槽高度可提供不同的穩定初始水位)，打開放水孔使水流動，然后通過傳感器、計算機監測裝置來獲取水位變化。本裝置可以為人們提供能夠反應水流流經層狀非均質介質水位變化與滲透系數關系的實驗裝置，可用于學校實驗室教學。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖

附圖標記如下：1、溢水槽，2、擋板，3、注水孔，4、進水端，5、濾網，6、砂槽，7、傳感器，8、計算機，9、放水孔，10、閥門，11、水箱，12、潛水泵。

具體實施方案

下面結合附圖對本發明進行進一步說明。

如圖1所示，可控制水位的溢水槽包括：擋板(2)、注水孔(3)、水箱(11)、潛水泵(12)。實驗發生裝置包括：進水端(4)、濾網(5)、砂槽(6)、放水孔 (9)、閥門(10)。水位變化監測裝置包括：傳感器(7)和計算機監測裝置(8)。

如圖1所示，本發明在使用時，通過潛水泵(12)不間斷注水，將砂槽(6) 注滿水，打開砂槽右側的閥門(10)，使水流保持流動，溢水槽控制穩定的水位；計算機(8)檢測系統通過傳感器(7)獲得水流方向上各點水位值，并顯示水位變化曲線。可以通過調節溢水槽(1)的高度改變初始的水位值重復上述步驟來獲取不同初始水位下水流方向上各點水位，最后通過數據分析水位變化與滲透系數關系。

本發明是一種能夠反應非均質介質中，水位變化與滲透系數關系的裝置，可以直觀反映水流流經層狀非均質介質水位變化曲線，并可進一步獲取水位變化與滲透系數關系。