一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置，其至少包括渗流槽、上游水箱及下游水箱，渗流槽由前、后、左、右四个侧壁以及顶盖及底部组成，上、下游水箱的高度均高于渗流槽的高度，渗流槽的左、右两个侧壁为带有致密纱网的多孔板，渗流槽分别通过左、右两个侧壁与上、下游水箱连通；渗流槽的底部设有泄水阀，渗流槽的顶盖上设有示踪剂投放孔，渗流槽的顶盖上及前侧壁上设有若干个取水孔，取水孔处设有取水器；上、下游水箱的外侧均设有水头调节装置，上、下游水箱底部分别通过管道与各自对应的水头调节装置中的溢水箱连通。本实用新型专利技术提供的模拟装置可测定一维流的三维水动力弥散系数。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置。
技术介绍
水动力弥散系数是表征多孔介质对某种污染物弥散能力的重要指标，是预测地下水污染的重要参数。目前传统室内测定方法为砂/ 土柱法或平面砂槽法，砂/ 土柱法只能测定垂向一维流的弥散系数，与野外实际相差很大，且不能反测定横向弥散系数和纵向弥散系数；而平面砂槽只能测定一维流平面二维弥散系数，不能完全反映污染物运移过程中的空间特征，也不能反映溶质运移过程中弥散系数在各个方向的关系。传统测定方法不能准确反映污染物运移中的实际情况，也不能准确测定各个方向上的横向弥散系数和纵向弥散系数，不能帮助深刻的理解弥散理论。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述问题，本技术提供一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置，本技术提供的装置可测定一维流的三维水动力弥散系数。为达成上述目的，本技术采用如下技术方案一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置，其至少包括渗流槽、上游水箱及下游水箱，渗流槽由前、后、左、右四个侧壁以及顶盖及底部组成，上、下游水箱的高度均高于渗流槽的高度，渗流槽的左、右两个侧壁为带有致密纱网的多孔板，渗流槽分别通过左、右两个侧壁与上、下游水箱连通； 渗流槽的底部设有泄水阀，渗流槽的顶盖上设有示踪剂投放孔，渗流槽的顶盖上及前侧壁上设有若干个取水孔，取水孔处设有取水器；上、下游水箱的外侧均设有水头调节装置，上、 下游水箱底部分别通过管道与各自对应的水头调节装置中的溢水箱连通。水头调节装置由溢水箱、手柄、转盘及转轴组成，溢水箱以螺纹连接方式安装在转轴上，转轴上端设有带有手柄的转盘；溢水箱分为上下两层，溢水箱的上层设有隔板及排水孔A，溢水箱的上层通过管道与对应的上、下游水箱底部连通，溢水箱的下层设有排水孔B。 设于渗流槽的顶盖上及前侧壁上的取水孔呈矩阵分布。渗流槽的顶盖上设有20个按4*5 矩阵分布的取水孔，渗流槽的前侧壁上设有16个按4*4矩阵分布的取水孔，每一行相邻两取水孔的间距是每一列相邻两取水孔的间距的两倍。渗流槽的顶盖上的取水孔处设有取水器A，取水器A为一端带有致密纱网、另一端套有硅胶管的铜管，铜管带有致密纱网的一端位于渗流槽内，硅胶管位于渗流槽外，硅胶管上夹有止水夹。渗流槽的前侧壁上的取水孔处设有取水器B，取水器B为一端带有致密纱网、另一端设有堵头的有机玻璃管，有机玻璃管带有致密纱网的一端位于渗流槽内，堵头位于渗流槽外。示踪剂投放孔处设有一端带有硅胶头的铜管，硅胶头位于渗流槽外。渗流槽以及上、下游水箱均由有机玻璃制成。上、下游水箱等高且上端开口，上、下游水箱的外侧设有滑槽。与现有技术相比，本技术提供的测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置具有以下优点1.本技术提供的装置可测定一维流的三维水动力弥散系数，实现对平面及剖面上纵向及横向弥散系数的测定。2.有助于更好地理解弥散系数的概念和溶质运移理论。附图说明图1是本技术的装置的整体结构示意图。图2是本技术的装置沿A向的放大图。图中1-渗流槽；2-上游水箱；3-下游水箱；4-泄水阀；5-示踪剂投放孔；6-取水孔；7-取水器A ；8-取水器B ;9_溢水箱；10-手柄；11-转盘；12-转轴；13-隔板；14-排水孔A ;15_排水孔B。具体实施方式下面将结合附图对本技术提供的测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置做进一步详细说明。如图1及图2中所示，本技术所提供的测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置至少包括渗流槽1、上游水箱2及下游水箱3，渗流槽1由前、后、左、右四个侧壁以及顶盖及底部组成，上、下游水箱的高度均高于渗流槽1的高度，渗流槽1的左、右两个侧壁为带有致密纱网的多孔板，渗流槽1分别通过左、右两个侧壁与上、下游水箱连通；渗流槽1的底部设有泄水阀4，渗流槽1的顶盖上设有示踪剂投放孔5，渗流槽1的顶盖上及前侧壁上设有若干个取水孔6 ；上、下游水箱的外侧均设有水头调节装置，上、下游水箱底部分别通过管道与各自对应的水头调节装置中的溢水箱9连通。水头调节装置由溢水箱9、手柄10、转盘11及转轴12组成，溢水箱9以螺纹连接方式安装在转轴12上，转轴12上端设有带有手柄10的转盘11，溢水箱9靠在上、下游水箱的外侧壁上；溢水箱9分为上下两层，溢水箱9的上层设有隔板13及排水孔A 14，溢水箱9的上层通过管道与对应的上、下游水箱底部连通，溢水箱9的下层设有排水孔B 15。设于渗流槽1的顶盖上及前侧壁上的取水孔6呈矩阵分布。渗流槽1的顶盖上设有20个按 4*5矩阵分布的取水孔6，渗流槽1的前侧壁上设有16个按4*4矩阵分布的取水孔6，每一行相邻两取水孔的间距是每一列相邻两取水孔的间距的两倍。渗流槽1的顶盖上的取水孔 6处设有取水器A 7，取水器A 7为一端带有致密纱网、另一端套有硅胶管的铜管，铜管带有致密纱网的一端位于渗流槽1内，硅胶管位于渗流槽1外，硅胶管上夹有止水夹。渗流槽1 的前侧壁上的取水孔6处设有取水器B 8，取水器B 8为一端带有致密纱网、另一端设有堵头的有机玻璃管，有机玻璃管带有致密纱网的一端位于渗流槽1内，堵头位于渗流槽1夕卜。 示踪剂投放孔5处设有一端带有硅胶头的铜管，硅胶头位于渗流槽1外。渗流槽以及上、下游水箱均由有机玻璃制成。上、下游水箱等高且上端开口，上、下游水箱的外侧设有滑槽，溢水箱在滑槽内上下移动。在试验过程中，首先打开渗流槽1的顶盖，将石英砂分层装入渗流槽1内并将其压实，将渗流槽1填满后盖上渗流槽1的顶盖，将渗流槽1密封。然后从上、下游水箱的顶端开口处向上、下游水箱内缓慢放水，使上、下游水箱的水头逐渐增高，并保持上游水箱2的水头略高于下游水箱3的水头，这时上游水箱2中的水将通过渗流槽1的左侧壁流入渗流槽1内，将渗流槽内的空气排出。当上、下游水箱的水头大大高于渗流槽的高度时，渗流槽1 内的空气已基本排尽。通过各自对应的水头调节装置调节上、下游水箱的水头，使上游水箱的水头高于下游水箱的水头，用流速计测量上、下游水箱进水处的进水速度及对应溢水箱9 下层的排水孔B 15处的出水速度，保持进水速度与出水速度相等。用注射器通过示踪剂投放孔将500mL的0. 5mol/L的NaCl溶液快速注入渗流槽1 内，示踪剂注射到示踪剂投放孔后，在上、下游水头差的作用下，会发生横向弥散和纵向弥散。在渗流槽的顶盖及前侧壁上各自选取几个取水孔，其中CK1、CK2、CK3、CK4为位于剖面上不同列、不同行处的取水孔，CK5、CK6、CK7、CK8为位于平面上不同列、不同行处的取水孔。 每隔一段时间从位于不同位置的取水孔取少许液体于试管中，测定其电导率，并记录此时的温度。实验开始后的2个小时内每7分钟测一次电导率，此后逐渐延长测量时间，直到所选取的取水孔有电导率峰值通过且电导率值趋于稳定。选取每组数据中关联性较好的点，利用弥散方程计算DL和DT，下表为试样的水动力弥散系数的计算结果。表1水动力弥散系数计算表权利要求1.一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置，其特征在于至少包括渗流槽、上游水箱及下游水箱，渗流槽由前、后、左、右四个侧壁以及顶盖及底部组成，上、下游水箱的高度均高于渗流槽的高度，渗流槽的左、右两个侧壁为带有致密纱网的多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种测定三维水动力弥散系数的地下水污染模拟装置，其特征在于：至少包括渗流槽、上游水箱及下游水箱，渗流槽由前、后、左、右四个侧壁以及顶盖及底部组成，上、下游水箱的高度均高于渗流槽的高度，渗流槽的左、右两个侧壁为带有致密纱网的多孔板，渗流槽分别通过左、右两个侧壁与上、下游水箱连通；渗流槽的底部设有泄水阀，渗流槽的顶盖上设有示踪剂投放孔，渗流槽的顶盖上及前侧壁上设有若干个取水孔，取水孔处设有取水器；上、下游水箱的外侧均设有水头调节装置，上、下游水箱底部分别通过管道与各自对应的水头调节装置中的溢水箱连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘欢迎，马传明，彭浩，鲁涛涛，王姣，邹月皎，黎照洪，魏轩，杨添程，耿恩泽，向柳，詹云霞，王川，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：实用新型
国别省市：83