[發(fā)明專利]一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310049492.2
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116340706A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛沛;余夏楊;丁學(xué)松;濮溧;趙磊華
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，包括中央水槽、淡水恒溫水箱和鹽水恒溫水箱，所述中央水槽的兩端分別設(shè)置有淡水倉和鹽水倉，所述淡水恒溫水箱和淡水倉之間設(shè)置有淡水進水管和淡水排水管，所述鹽水恒溫水箱和鹽水倉之間設(shè)置有鹽水進水管和鹽水排水管；

所述淡水倉和鹽水倉分別與中央水槽的兩端連通，分別用于向中央水槽內(nèi)提供淡水和鹽水；

所述中央水槽上設(shè)置有若干溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測量中央水槽內(nèi)含水層中的溫度分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述淡水倉和中央水槽之間設(shè)置有淡水緩沖倉，所述鹽水倉和中央水槽之間設(shè)置有鹽水緩沖倉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述中央水槽包括水槽架體、分別設(shè)置于水槽架體左右兩端的兩個第一亞克力板、設(shè)置于水槽架體底部的第二亞克力板、設(shè)置于水槽架體前部的第三亞克力板、設(shè)置于水槽架體后部的第四亞克力板；

所述第一亞克力板上開設(shè)有若干均勻排列的進水孔；位于水槽架體底部的第二亞克力板上設(shè)置有排水孔；所述第三亞克力板為雙層設(shè)置，內(nèi)部抽真空；所述第四亞克力板上開設(shè)有若干均勻排列的預(yù)制安裝孔，溫度傳感器通過預(yù)制安裝孔安裝于中央水槽上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述淡水恒溫水箱通過淡水進水管與淡水倉的上部相連接，所述淡水倉通過淡水排水管與淡水恒溫水箱的下部相連接；所述鹽水恒溫水箱通過鹽水進水管與鹽水倉的上部相連接，所述鹽水倉通過鹽水排水管與鹽水恒溫水箱的下部相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述淡水排水管位于淡水倉內(nèi)的端部設(shè)置有溢流裝置；所述鹽水排水管位于鹽水倉內(nèi)的端部設(shè)置有溢流裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述淡水進水管和鹽水進水管上均設(shè)置有水泵和流量計。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗裝置，其特征在于，所述淡水排水管和鹽水排水管上均設(shè)置有閥門。

8.一種模擬沿海含水層中海水入侵的實驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：在實驗進行前，清洗淡水倉、淡水緩沖倉、中央水槽、鹽水緩沖倉和鹽水倉，向中央水槽內(nèi)填入一定級配參數(shù)的石英砂；

S2：準備所需的去離子水，并將其分別注入淡水及鹽水恒溫水箱中，向鹽水恒溫水箱內(nèi)加NaCl，使其鹽度滿足實驗要求，并向鹽水恒溫水箱中加入染色劑，為鹽水染色；

S3：打開室內(nèi)空調(diào)，打開淡水恒溫水箱和鹽水恒溫水箱加熱開關(guān)，設(shè)定加熱溫度；

S4：等待室內(nèi)溫度，淡水及鹽水恒溫水箱內(nèi)水溫到達設(shè)定值后，將淡水恒溫水箱內(nèi)淡水用水泵抽至淡水倉內(nèi)，并使淡水倉內(nèi)淡水水位略低于設(shè)定的鹽水側(cè)水位；

S5：將淡水倉側(cè)水泵抽水流量調(diào)至所需流量，用水泵將鹽水恒溫水箱內(nèi)鹽水抽至鹽水倉中，并打開鹽水倉下部的鹽水排水管，使鹽水倉內(nèi)溢流的鹽水再回流到鹽水恒溫水箱內(nèi)；

S6：打開溫度傳感器系統(tǒng)，啟動所有的溫度傳感器，并且打開相機，實驗正式開始；

S7：在實驗過程中向鹽水恒溫水箱內(nèi)添加高濃度鹽水，使鹽水恒溫水箱內(nèi)鹽水的鹽度維持在實驗所需水平；

S8：實驗結(jié)束后，關(guān)閉溫度傳感器系統(tǒng)，關(guān)閉相機，關(guān)閉所有水泵，關(guān)閉淡水排水管和鹽水排水管，打開中央水槽下方的水槽排水管，使中央水槽、鹽水緩沖倉和淡水緩沖倉內(nèi)的水全部排出，將中央水槽中含水的石英砂取出，用淡水沖洗并晾干，為下次試驗做準備。