一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置制造方法及图纸

为了解决现有土体渗滤系统规模大、开展中试试验难度较大的技术问题，而提供一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置，以方便于查明土体中溶质运移情况、水体中污染物运移轨迹。其包括箱体、第一孔板和第二孔板；所述箱体为长方体，其两个端部的侧壁为正方形；第一孔板和第二孔板分别与箱体的正方形侧壁平行，且与箱体的其余四个侧壁共同形成一个正方体空间；第一孔板与位于其一侧的箱体侧壁之间存在第一间隙；第二孔板与位于其一侧的箱体侧壁之间存在第二间隙；第一间隙所在箱体的上部设置有进水口；第二间隙所在箱体的下部设置有出水口；进水口和出水口处均设置有调节阀门。本实用新型专利技术结构简单、携带方便、精密可控。

A Test Device for Simulating Solute Transport in Soil

In order to solve the technical problems of large scale of existing soil infiltration system and difficulty in carrying out pilot test, a test device for simulating solute transport in soil is provided to facilitate the identification of solute transport in soil and pollutant transport trajectory in water. It comprises a box body, a first orifice plate and a second orifice plate; the box body is a cuboid body with square side walls at both ends; the first orifice plate and the second orifice plate are parallel to the square side walls of the box body, and form a square space together with the other four side walls of the box body; there is a first gap between the first orifice plate and the side walls of the box body on one side; and the second orifice plate and the side walls of the box body on the other side are square. There is a second clearance between the side walls of the box body on one side; the upper part of the box body where the first clearance is located is provided with a water inlet; the lower part of the box body where the second clearance is located is provided with a water outlet; and the regulating valves are arranged at the water inlet and the water outlet. The utility model has the advantages of simple structure, convenient carrying and precise controllability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置
本技术属于土地整治工程领域，具体涉及一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置。
技术介绍
土体是重要的生产资料和环境资源，近年来各种土体污染问题以不同的形式出现在媒体上，国家也对土体污染问题给予了高度关注，随着土十条的颁布，全国土体污染详查工作的逐步开展，可见污损土地的调查和修复问题已成为热点。土体中污染物质及过度饱和物质的运移与固化对土体健康及下游水体至关重要。同时受污水体的面源污染治理结合海绵城市建设，通过原位净化系统进行处理的工艺也逐步受到广大学者关注。受污水体处理不当会造成土体污染，由于土体污染的隐蔽性、累积性和不可逆性，开展野外田间实验，需要耗费大量的人力和时间，而且田间实验会受到外在环境的干扰，如若处理不当，也会造成实验区域内土体污染。而现有的土体渗滤系统规模大，开展中试试验难度较大，因此迫切需要研发一种用于受污水体在土体中污染物运移规律以及污染土体经淋溶污染物降解的模拟装置。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有土体渗滤系统规模大、开展中试试验难度较大的技术问题，而提供一种用于模拟土体中溶质运移规律的便携式试验装置，以方便于查明土体中溶质运移情况、水体中污染物在土体中的运移轨迹。本技术的专利技术构思：建立一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置，一方面用于污染土体的淋溶模拟实验研究，通过测量流出水体中溶质的浓度以及检测水体流经后土体中溶质的分布规律，研究不同土体中溶质的运移规律以及淋溶效果的评价；另一方面用于受污水体流经土体后，通过测量流出水体中污染物的浓度，确定不同土体填料对污染物的去除效果以及检测受污水体流经后其内污染物在土体中的分布规律，研究受污水体中污染物在不同土体中的运移规律。通过上述两方面研究土体中溶质运移规律，针对性的对不同类型水体及土体的污染问题制定预防措施和解决方案。为实现上述目的，本技术所提供的技术解决方案是：一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置，其特殊之处在于，包括箱体、以及位于箱体内的第一孔板和第二孔板；所述箱体长方体，其两个端部的侧壁为正方形；为了避免边界效应，真实模拟自然土体保证箱体中间样品免受外界因素干扰，第一孔板和第二孔板均与箱体的正方形侧壁平行，且与箱体的其余四个侧壁共同形成一个正方体空间，试验时将土体填装在此正方体空间内；第一孔板与位于其一侧的箱体侧壁之间存在第一间隙；第二孔板与位于其一侧的箱体侧壁之间存在第二间隙；第一间隙所在箱体的上部设置有进水口；第二间隙所在箱体的下部设置有出水口；进水口和出水口处均设置有调节阀门；第一孔板与第二孔板上均设置有多个圆孔。进一步地，为了确保模拟效果的真实性和可参考性，所述箱体的最小尺寸为65cm×55cm×55cm，箱体壁厚为1.5cm。进一步地，所述第一孔板和第二孔板上的圆孔个数相同且一一对应。进一步地，所述第一孔板和第二孔板上圆孔的孔径为1.5cm；相邻圆孔之间的距离为8cm。进一步地，所述进水口和出水口的口径均为0.5cm。进一步地，所述箱体底部设置有支撑底板，所述支撑底板底部设置有支撑架。进一步地，所述箱体为有机玻璃箱体。本技术的优点是：本技术结构简单、携带方便、精密可控、可在实验室内完成土体中溶质运移的模拟试验。该试验装置由正方体结构组成核心箱体，里面填充用于模拟研究的原装土体，在进水口和出水口处设置有阀门，人为可控进入土体的水流量及流速情况，可随时根据研究目的，进行调整；适用范围广，经试验验证模拟效果良好，参数精准。自然水体在土体中的流向非常复杂，只能从水体进入土体的端口将其流向划分为水平流和垂直流，而水体进入土体后流向则与土层有关，因此不同土体中溶质的分布情况也是不同的。上述试验装置根据水体进口端流向存在以下两种具体实施方式：一种是两个孔板垂直于箱体底面设置(此时底面为长方形)，进水口位于箱体的左上方，出水口位于箱体的右下方，为水体水平流经模拟装置(侧面渗式)，即水体从左向右流过箱体；另一种是两个孔板平行于箱体底面设置(此时底面为正方形)，进水口位于箱体的顶部，出水口位于箱体的底部，为水体垂直流过模拟装置(顶部灌式)，即水体从上至下留过箱体。由此，上述试验装置可简易真实模拟自然界中水体与土体间接触的两种方式，即侧面渗式和顶部灌式，将工程化项目缩影至实验室，便于研究需要。附图说明图1为本技术试验装置第一个实施例的结构示意图；图2为本技术试验装置第二个实施例的结构示意图；附图标记如下：1-箱体；2-第一孔板；3-第二孔板；4-圆孔；5-进水口；6-出水口；7-支撑底板；8-支撑架。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术的内容作进一步的详细描述：仅仅出于方便的原因，在以下的说明中，使用了特定的方向术语，是以对应的附图为参照的，并不能认为是对本技术的限制，当图面的定义方向发生改变时，这些词语表示的方向应当解释为相应的不同方向。如图1所示，用于模拟土体中溶质运移的试验装置的第一个实施例，包括有机玻璃箱体，该箱体1的最小尺寸为：长65cm，宽55cm，高55cm，壁厚1.5cm，经试验验证该最小尺寸箱体模拟效果较好，携带方便，具备推广价值；箱体1内平行与箱体1左右侧壁由左向右设置有第一孔板2和第二孔板3；第一孔板2和第二孔板3以及其余四个侧壁共同形成了一个正方体空间，用于填装土体。第一孔板2与第二孔板3上均匀设置有多个圆孔4，两个孔板上的圆孔4数量相同，且圆孔4一一对应开设，圆孔4孔径为1.5cm，相邻圆孔4之间的距离为8cm。第一孔板2与箱体1左侧壁之间存在第一间隙；第二孔板3与箱体1右侧壁之间存在第二间隙；第一间隙所处箱体1上侧壁设置有进水口5；第二间隙所处箱体1前侧壁的下部设置有出水口6；进水口5和出水口6的口径均为0.5cm，并设置有调节阀门。上述装置为水体水平流经模拟装置。如图2所示，用于模拟土体中溶质运移的试验装置的第二个实施例，包括有机玻璃箱体，该箱体1长为55cm，宽为55cm，高为65cm，壁厚度为1.5cm；箱体1内平行于箱体1上下侧壁由上至下设置有第一孔板2和第二孔板3；第一孔板2和第二孔板3以及其余四个侧壁共同形成了一个正方体空间，用于填装土体。第一孔板2与第二孔板3上均匀设置有多个圆孔4，两个孔板上的圆孔4数量相同，且圆孔4一一对应开设，圆孔4孔径为1.5cm，相邻圆孔4之间的距离为8cm。第一孔板2与箱体1上侧壁间存在第一间隙；第二孔板3与箱体1下侧壁之间存在第二间隙；箱体1的上侧壁设置有进水口5；第二间隙所处箱体1前侧壁的下部设置有出水口6；进水口5和出水口6的口径均为0.5cm，并设置有调节阀门。上述装置为水体垂直流经模拟装置。上述两种试验装置均可在箱体1底面加设一支撑底板7，该支撑底板7通过螺钉与箱体1底部周边外延出的玻璃边框连接，支撑底板7的底部还设置有支撑架8。在开展试验时，针对相同土体或不同土体，同时进行侧面渗式和顶部灌式两种试验，即同时进行图1和图2中两种实施方式的试验，进而根据流出水体中溶质的浓度以及土体中溶质分布规律(在试验过程中，从出水口收集流经土体的水体，对水体中溶质的浓度进行测量；待水体流完后，将箱体内的土体取出，采用化学中常用的色谱法或质谱法对土体中溶质的分布规律进行检测)；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置，其特征在于：包括箱体(1)、以及位于箱体(1)内的第一孔板(2)和第二孔板(3)；所述箱体(1)为长方体，其两个端部的侧壁为正方形；第一孔板(2)和第二孔板(3)分别与箱体(1)的正方形侧壁平行，且与箱体(1)的其余四个侧壁共同形成一个正方体空间；第一孔板(2)与位于其一侧的箱体(1)侧壁之间存在第一间隙；第二孔板(3)与位于其一侧的箱体(1)侧壁之间存在第二间隙；第一间隙所在箱体的上部设置有进水口(5)；第二间隙所在箱体的下部设置有出水口(6)；进水口(5)和出水口(6)处均设置有调节阀门；第一孔板(2)与第二孔板(3)上均设置有多个圆孔(4)。

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟土体中溶质运移的试验装置，其特征在于：包括箱体(1)、以及位于箱体(1)内的第一孔板(2)和第二孔板(3)；所述箱体(1)为长方体，其两个端部的侧壁为正方形；第一孔板(2)和第二孔板(3)分别与箱体(1)的正方形侧壁平行，且与箱体(1)的其余四个侧壁共同形成一个正方体空间；第一孔板(2)与位于其一侧的箱体(1)侧壁之间存在第一间隙；第二孔板(3)与位于其一侧的箱体(1)侧壁之间存在第二间隙；第一间隙所在箱体的上部设置有进水口(5)；第二间隙所在箱体的下部设置有出水口(6)；进水口(5)和出水口(6)处均设置有调节阀门；第一孔板(2)与第二孔板(3)上均设置有多个圆孔(4)。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹婷婷，李娟，徐艳，
申请(专利权)人：陕西省土地工程建设集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61