【技术实现步骤摘要】
本技术属于模拟试验装置，尤其涉及一种沉陷区四水模拟室内实验装置。
技术介绍
1、四水是指大气水(降水)、地表水(地表径流水)、土壤水以及地下水，“四水”转化即大气水(降水)、地表水、土壤水及地下水之间的相互转化及补给关系，目前，国内测量大气水(降水)、地表水(地表径流水)、土壤水与地下水的实验监测设备主要有虹吸式雨量计、翻斗式雨量计、径流测量仪、土壤墒情监测仪(tdr)、地下水检测仪以及探测仪等，这些设备技术先进，功能完备，且应用较为广泛。
2、针对采煤沉陷区中的四水转化，现场环境较为复杂，导致人工和设备成本较高，现有的模拟设备不能很好的还原实际环境，且不能对“四水”的水质进行监测，因此，亟需一种沉陷区四水模拟室内实验装置来解决。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种沉陷区四水模拟室内实验装置，以解决上述问题。
2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
3、一种沉陷区四水模拟室内实验装置，包括：底座，所述底座上固接有玻璃箱体，所述玻璃箱体顶部内壁设有日照降雨模拟装置，所述玻璃箱体侧壁设有循环式控温装置，所述玻璃箱体底部设有土壤模拟装置，所述玻璃箱体外部两侧分别设有供水系统和水回收系统，所述供水系统的出水端与所述土壤模拟装置的进水端连通，所述土壤模拟装置的出水端与所述水回收系统的进水端连通，所述水回收系统的进水端连通有出水流量计和水质传感器，所述玻璃箱体外侧设有观测装置。
4、优选的，所述日照降雨模拟装置包括顶架，所述顶架固接在所
5、优选的，所述降雨模拟部包括均匀出水管，所述均匀出水管底部连通有若干连通管的进水端，所述连通管的出水端连通有喷水嘴，所述均匀出水管的两端分别连通有水泵的出水端，所述水泵的进水端连通有阀门的出水端，所述阀门的进水端连通有第二水箱，所述第二水箱固接在所述顶架上。
6、优选的，所述均匀出水管包括管身，所述管身上沿轴线方向等间隔开设有若干出水孔，所述出水孔的孔径沿所述管身两端向中间逐渐减小，所述出水孔与所述连通管的进水端连通，所述出水孔的孔径与所述连通管的管径相匹配；
7、所述管身的两端分别开设有进水口，所述进水口与相对应的所述水泵的出水端连通。
8、优选的，所述循环式控温装置包括进气管，所述进气管的进气端与所述玻璃箱体内部连通，所述进气管的出气端连通有气体循环泵的进气端，所述气体循环泵的出气端连通有加热装置的进气端，所述加热装置的出气端连通有排气管的进气端，所述排气管的出气端与所述玻璃箱体内部连通。
9、优选的，所述土壤模拟装置包括由上至下依次铺设在所述玻璃箱体内的土壤层和黏土层，所述土壤层顶端中部开设有沉陷槽，所述沉陷槽内填充有地表水；所述黏土层中部设有含水层，所述黏土层底部设有煤层模拟部；
10、所述土壤层、所述黏土层、所述含水层和所述煤层模拟部分别与所述供水系统的出水端连通，所述土壤层、所述黏土层、所述含水层和所述煤层模拟部分别与所述水回收系统的进水端连通。
11、优选的，所述煤层模拟部包括石英砂层，所述石英砂层的顶部与所述黏土层的底部接触设置；
12、所述石英砂层内埋设有若干气囊，所述气囊连通有支气管的出气端，所述支气管的进气端连通有气阀和流量计的出气端，若干所述气阀和流量计的进气端与同一主气管顶部连通，所述主气管底部连通有气泵的出气端，所述气泵固接在所述底座上，所述气泵位于所述玻璃箱体的外侧。
13、优选的，所述供水系统包括液压升降台，所述液压升降台的固定端固接在所述底座上，所述液压升降台的活动端顶部固接有水箱，所述水箱通过四个对应设置的进水流量计与所述土壤层、所述黏土层、所述含水层和所述石英砂层的进水端连通。
14、优选的，所述水回收系统包括总下水管，所述总下水管通过四个对应设置的出水管与所述土壤层、所述黏土层、所述含水层和所述石英砂层的出水端连通；所述总下水管的底端连通有水回收箱，所述水回收箱固接在所述底座上；
15、所述出水流量计和所述水质传感器连通设置在所述出水管的中部。
16、与现有技术相比，本技术具有如下优点和技术效果：
17、使用时，通过土壤模拟装置模拟采煤沉陷区，通过供水系统和水回收系统实现土壤模拟装置内水的流动，通过日照降雨模拟装置模拟光照、降雨和地表水的蒸发，通过循环式控温装置对模拟环境的环境温度进行调节，最大程度接近实际环境情况，使得模拟的采煤沉陷区上的四水转化更加贴近真实情况，同时，针对由土壤模拟装置内回收的水，通过出水流量计和水质传感器对水量及水质进行监测，同时还可以通过观测装置对四水转化的过程进行记录和监测。
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1.一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于，包括：底座(2)，所述底座(2)上固接有玻璃箱体(1)，所述玻璃箱体(1)顶部内壁设有日照降雨模拟装置，所述玻璃箱体(1)侧壁设有循环式控温装置，所述玻璃箱体(1)底部设有土壤模拟装置，所述玻璃箱体(1)外部两侧分别设有供水系统和水回收系统，所述供水系统的出水端与所述土壤模拟装置的进水端连通，所述土壤模拟装置的出水端与所述水回收系统的进水端连通，所述水回收系统的进水端连通有出水流量计(12)和水质传感器(13)，所述玻璃箱体(1)外侧设有观测装置(14)。
2.根据权利要求1所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述日照降雨模拟装置包括顶架(20)，所述顶架(20)固接在所述玻璃箱体(1)顶部内壁，所述顶架(20)的两端固接有日照灯(21)，所述顶架(20)中部设有降雨模拟部。
3.根据权利要求2所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述降雨模拟部包括均匀出水管(25)，所述均匀出水管(25)底部连通有若干连通管(26)的进水端，所述连通管(26)的出水端连通有喷水嘴(27)，所述均匀
4.根据权利要求1所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述循环式控温装置包括进气管(18)，所述进气管(18)的进气端与所述玻璃箱体(1)内部连通，所述进气管(18)的出气端连通有气体循环泵(15)的进气端，所述气体循环泵(15)的出气端连通有加热装置(16)的进气端，所述加热装置(16)的出气端连通有排气管(17)的进气端，所述排气管(17)的出气端与所述玻璃箱体(1)内部连通。
5.根据权利要求1所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述土壤模拟装置包括由上至下依次铺设在所述玻璃箱体(1)内的土壤层(28)和黏土层(30)，所述土壤层(28)顶端中部开设有沉陷槽，所述沉陷槽内填充有地表水；所述黏土层(30)中部设有含水层(29)，所述黏土层(30)底部设有煤层模拟部；
6.根据权利要求5所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述煤层模拟部包括石英砂层(31)，所述石英砂层(31)的顶部与所述黏土层(30)的底部接触设置；
7.根据权利要求6所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述供水系统包括液压升降台(3)，所述液压升降台(3)的固定端固接在所述底座(2)上，所述液压升降台(3)的活动端顶部固接有水箱(4)，所述水箱(4)通过四个对应设置的进水流量计(19)与所述土壤层(28)、所述黏土层(30)、所述含水层(29)和所述石英砂层(31)的进水端连通。
8.根据权利要求6所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述水回收系统包括总下水管(10)，所述总下水管(10)通过四个对应设置的出水管(11)与所述土壤层(28)、所述黏土层(30)、所述含水层(29)和所述石英砂层(31)的出水端连通；所述总下水管(10)的底端连通有水回收箱(32)，所述水回收箱(32)固接在所述底座(2)上；
...【技术特征摘要】
1.一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于，包括：底座(2)，所述底座(2)上固接有玻璃箱体(1)，所述玻璃箱体(1)顶部内壁设有日照降雨模拟装置，所述玻璃箱体(1)侧壁设有循环式控温装置，所述玻璃箱体(1)底部设有土壤模拟装置，所述玻璃箱体(1)外部两侧分别设有供水系统和水回收系统，所述供水系统的出水端与所述土壤模拟装置的进水端连通，所述土壤模拟装置的出水端与所述水回收系统的进水端连通，所述水回收系统的进水端连通有出水流量计(12)和水质传感器(13)，所述玻璃箱体(1)外侧设有观测装置(14)。
2.根据权利要求1所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述日照降雨模拟装置包括顶架(20)，所述顶架(20)固接在所述玻璃箱体(1)顶部内壁，所述顶架(20)的两端固接有日照灯(21)，所述顶架(20)中部设有降雨模拟部。
3.根据权利要求2所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述降雨模拟部包括均匀出水管(25)，所述均匀出水管(25)底部连通有若干连通管(26)的进水端，所述连通管(26)的出水端连通有喷水嘴(27)，所述均匀出水管(25)的两端分别连通有水泵(24)的出水端，所述水泵(24)的进水端连通有阀门(23)的出水端，所述阀门(23)的进水端连通有第二水箱(22)，所述第二水箱(22)固接在所述顶架(20)上。
4.根据权利要求1所述的一种沉陷区四水模拟室内实验装置，其特征在于：所述循环式控温装置包括进气管(18)，所述进气管(18)的进气端与所述玻璃箱体(1)内部连通，所述进气管(18)的出气端连通有气体循环泵(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹传起，许成成，薛梓贤，张敏钢，董陈业，谭河飞，时心茹，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：
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