一种充填裂隙溶质运移监测试验装置制造方法及图纸

一种充填裂隙溶质运移监测试验装置，适用于充填裂隙介质溶质运移监测与识别。包括模型主体、供/出水及稳流装置、监测装置；其中模型主体两端分别设有可拆卸供/出水及稳流装置，模型主体通过数据传输导线连接有监测装置；模型主体包括两块平行设置的有机玻璃板，两块有机玻璃板之间的裂隙中设有充填物有机玻璃板上设置一排间距相等的七个大小相同的电极孔，均设置Ag‑AgCl电极并固定塑封，Ag‑AgCl电极尾端通过数据传输导线与监测装置相连接；所述的供/出水及稳流装置包括进水系统和出水系统，进水系统包括进水槽、出水槽、进水端缓冲箱和出水端缓冲箱装置；出水系统包括与裂隙模型连接的出水端缓冲箱。其结构简单，高效、便捷，可操作性强。

A Test Device for Monitoring Solute Transport in Filling Fractures

The utility model relates to a test device for monitoring solute transport in filling fissures, which is suitable for monitoring and identifying solute transport in filling fissure media. It includes the main body of the model, the water supply/outlet and the flow stabilization device and the monitoring device. The main body of the model is connected with the monitoring device through the data transmission wire. The main body of the model consists of two parallel plexiglass plates, and a row of spacing phases are arranged on the plexiglass plate filled with filler in the cracks between the two plexiglass plates. Seven electrode holes of the same size are all equipped with Ag AgCl electrodes and fixed with plastic seals. The end of Ag AgCl electrodes is connected with the monitoring device through data transmission wires. The water supply/outlet and flow stabilization device includes the water inlet system and the water outlet system, including the water inlet tank, the water inlet buffer box and the water outlet buffer box, and the water outlet system includes the water outlet buffer box and the water outlet buffer box. Connect the outlet buffer box. The utility model has the advantages of simple structure, high efficiency, convenience and strong operability.

【技术实现步骤摘要】
一种充填裂隙溶质运移监测试验装置
本技术主要涉及一种充填裂隙溶质运移监测试验装置，尤其适用于裂隙介质内的溶质运移过程状态的监测及污染程度、状况评价，属于地下水环境污染的监测治理领域。
技术介绍
随着人类活动不断向地下深入，各种污染对地下深部裂隙水的威胁也逐渐加重。裂隙介质中的溶质运移问题受到极大的重视，并成为地质工程、油气工程、环境工程等领域水环境科学研究的热点问题。天然岩体裂隙往往充填有砂、泥等孔隙物质，充填物的存在将显著的改变裂隙中水流和溶质运移特性。目前，关于裂隙地下水溶质运移过程监测与识别方面，主要还是取样测试与示踪技术，但这很难反映裂隙内部的渗流状态、不同部位的渗流差异性以及溶质运移的实时动态特征。自然电位在地下水渗流和溶质运移反演分析与识别方面具有显著的优势。因此，急需研发适用于充填裂隙溶质运移动态监测试验装置，获取充填裂隙溶质运移便捷、无损监测识别方法，为充填裂隙岩体溶质运移问题的研究提供新思路和手段。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种简单便捷、可操作性强、成本低廉、对监测介质无损坏、监测效果良好的充填裂隙溶质运移监测试验装置。为实现上述目的，本技术的充填裂隙溶质运移监测系统监测系统，包括模型主体、供/出水及稳流装置、监测装置；其中模型主体两端分别设有可拆卸供/出水及稳流装置，模型主体通过数据传输导线连接有监测装置；所述模型主体包括裂隙模型,裂隙模型包括两块平行设置的有机玻璃板，两块有机玻璃板之间留有裂隙贯通左右，裂隙中设有充填物，上下利用有机玻璃板盖住塑封并固定，在其中一块有机玻璃板上设置一排间距相等的七个大小相同的电极孔，每个电极孔内均设置Ag-AgCl电极并固定塑封，Ag-AgCl电极尾端通过数据传输导线与监测装置相连接，用于监测裂隙内溶质运移，在距进水端缓冲箱20mm处设置溶液注射口，用于注入氯化钠溶液；所述的供/出水及稳流装置包括进水系统和出水系统，进水系统包括进水槽、出水槽、进水端缓冲箱和出水端缓冲箱装置；进水槽内垂直设有第一溢流挡板，第一溢流挡板将进水槽内空间分割为第一排水槽和第一溢水槽，第一排水槽底部垂直还设有第一排水管，第一溢水槽底部分别设有两根相同型号的进水管，一根进水管与水源相接，另一根进水管与进水端缓冲箱相连接，所述进水端缓冲箱底部通过进水管与第一溢水槽相连接，进水管上分别设有阀门和流量计，进水端缓冲箱腔室有机玻璃板上设有与裂隙模型中裂隙大小相同的条形进水口，进水端缓冲箱通过所述进水口与裂隙模型相通，进水端缓冲箱中设有第一分流板，第一分流板将进水端缓冲箱分成两个腔室，两个腔室顶部分别设有第一排气管，第一分流板上设有多个通孔；出水系统包括与裂隙模型连接的出水端缓冲箱，出水端缓冲箱的腔室有机玻璃板上设有与裂隙模型相同大小的条形出水口，裂隙模型通过出水口与出水端缓冲箱腔室连通，出水端缓冲箱中部设有第二分流板将出水端缓冲箱分成两个腔室，第二分流板上设有多个通孔，出水端缓冲箱的两个腔室分别设有第二排气孔，水端缓冲箱底部通过出水管与出水槽相连接，出水槽中设有与进水槽中相同高度的第二溢流挡板，所述第二溢流挡板将出水槽分为第二溢水槽和第二排水槽，出水管与第二溢水槽底部相连接，第二排水槽底部设有第二排水管；监测装置包括与Ag-AgCl电极连接的多通道数据采集仪，多通道数据采集仪与数据处理器相连接。所述有机玻璃板裂隙模型设计尺寸为长×高×宽为1200×200×隙宽5mm，长高比例度高于6:1，缝隙宽度根据需求修改。所述裂隙模型的两块有机玻璃板之间的裂隙中设有充填物，充填物选用冲积河砂，经过粒组筛分后根据试验设计进行配置，并以有效粒径d10：细粒土层的颗粒粒径小于该粒径砂重占总砂重的10％，作为调整充填物颗粒组成的对比参数，分别配置多组非均匀和均匀充填物，配级良好的砂粒将各范围粒径砂粒混合再加入裂隙模型中，而配级不良的砂粒直接加入裂隙模型中。所述Ag-AgCl电极的导线为数据传输导线，数据采集仪为澳大利亚进口的智能可编程数据采集器DT85，所述的数据处理器为电脑。有益效果：本技术的充填裂隙溶质运移模拟试验系统及监测方法，监测装置利用数据采集仪，通过监测裂隙溶质运移过程中自然电位变化，来揭示充填裂隙溶质运移过程中的自然电位响应规律，对裂隙介质试验模拟及溶质运移动态过程进行监测，为地下溶质运移的监测提供全新、简洁的方法；本裂隙模型与进水端缓冲箱和出水端缓冲箱是可拆卸的，这就使得裂隙模型中的填充物的填充和清洗更加方便；本模型中采用双缓冲装置，即进水端缓冲箱和出水端缓冲箱，这样让裂隙内的溶质运移过程更加平稳，使试验数据更加准确；本模型中采用双溢水槽装置，使水流在模型中流速更加稳定，使水头差的控制和测量更加简便，避免实验过程中进水端水流流量大小无法控制，从而影响对裂隙的模拟效果。附图说明图1为本技术的一种充填裂隙运移监测试验系统图中：A-模型主体，B-供/出水及稳流装置，C-监测装置；1.进水槽，2.进水缓冲箱，3.裂隙模型，4.出水缓冲箱，5.出水槽，6.进水管，7.第一溢水槽，8.第一溢流挡板，9.第一排水槽，10.第一排水管，11.阀门，12.流量计，13.第一分流板，14.第一排气孔，15.溶液注射口，16.电极孔，17.Ag-AgCl电极，18.充填物，19.数据传输导线，20.第二分流板，21.第二排气孔，22.出水管，23.第二溢水槽，24.第二排水槽，25.第二溢流挡板，26.第二排水管。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作进一步的描述：如图1所示，本技术的充填裂隙溶质运移监测试验装置，包括模型主体A、供/出水及稳流装置B、监测装置C；其中模型主体A两端分别设有可拆卸供/出水及稳流装置B，模型主体A通过数据传输导线连接有监测装置C；所述模型主体A包括裂隙模型3,裂隙模型3包括两块平行设置的有机玻璃板，所述有机玻璃板裂隙模型3尺寸为长×高×隙宽为1200×200×5mm，长高比例度高于6:1，缝隙宽度根据需求修改，两块有机玻璃板之间留有裂隙贯通左右，上下利用有机玻璃板盖住塑封并固定，在其中一块有机玻璃板上设置一排间距相等的七个大小相同的电极孔16，每个电极孔16内均设置Ag-AgCl电极17并固定塑封，Ag-AgCl电极17尾端通过数据传输导线19把电极与监测装置C相连接，用于监测裂隙内溶质运移，所述Ag-AgCl电极17的导线为数据传输导线19，数据采集仪为澳大利亚进口的智能可编程数据采集器DT85，所述的数据处理器为电脑，在距进水端缓冲箱2处20mm设置溶液注射口15，用于注入氯化钠溶液；裂隙模型3的两块有机玻璃板之间的裂隙中设有充填物18，充填物18选用冲积河砂，经过粒组筛分后根据试验设计进行配置，并以有效粒径d10：细粒土层的颗粒粒径，小于该粒径砂重占总砂重的10％，作为调整充填物颗粒组成的对比参数，分别配置多组非均匀和均匀充填物，配级良好的砂粒将各范围粒径砂粒混合再加入裂隙模型3中，而配级不良的砂粒直接加入裂隙模型3中。所述的供/出水及稳流装置B包括进水系统和出水系统，进水系统包括进水槽1、出水槽5、进水端缓冲箱2和出水端缓冲箱4装置；进水槽1内垂直设有第一溢流挡板8，第一溢流挡板8将进水槽1内空间分割为第一排水槽9和第一溢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充填裂隙溶质运移监测试验装置，其特征在于：它包括模型主体（A）、供/出水及稳流装置（B）、监测装置（C）；其中模型主体（A）两端分别设有可拆卸供/出水及稳流装置（B），模型主体（A）通过数据传输导线连接有监测装置（C）；所述模型主体（A）包括裂隙模型（3）,裂隙模型（3）包括两块平行设置的有机玻璃板，两块有机玻璃板之间留有裂隙贯通左右，裂隙中设有充填物（18），上下设有有机玻璃板盖住塑封并固定，在其中一块有机玻璃板上设置一排间距相等的七个大小相同的电极孔（16），每个电极孔（16）内均设置Ag‑AgCl电极（17）并固定塑封，Ag‑AgCl电极（17）尾端通过数据传输导线（19）与监测装置（C）相连接，在距进水端缓冲箱（2）20mm处设置溶液注射口（15）；所述供/出水及稳流装置（B）包括进水系统和出水系统，进水系统包括进水槽（1）、出水槽（5）、进水端缓冲箱（2）和出水端缓冲箱（4）装置；进水槽（1）内垂直设有第一溢流挡板（8），第一溢流挡板（8）将进水槽（1）内空间分割为第一排水槽（9）和第一溢水槽（7），第一排水槽（9）底部垂直还设有第一排水管（10），第一溢水槽（7）底部分别设有两根相同型号的进水管（6），一根进水管（6）与水源相接，另一根进水管（6）与进水端缓冲箱（2）相连接，所述进水端缓冲箱（2）底部通过进水管（6）与第一溢水槽（7）相连接，进水管（6）上分别设有阀门（11）和流量计（12），进水端缓冲箱（2）腔室有机玻璃板上设有与裂隙模型（3）中裂隙大小相同的条形进水口，进水端缓冲箱（2）通过所述进水口与裂隙模型（3）相通，进水端缓冲箱（2）中设有第一分流板（13），第一分流板（13）将进水端缓冲箱（2）分成两个腔室，两个腔室顶部分别设有第一排气管（14），第一分流板（13）上设有多个通孔；出水系统包括与裂隙模型（3）连接的出水端缓冲箱（4），出水端缓冲箱（4）的腔室有机玻璃板上设有与裂隙模型（3）相同大小的条形出水口，裂隙模型（3）通过出水口与出水端缓冲箱（4）腔室连通，出水端缓冲箱（4）中部设有第二分流板（20）将出水端缓冲箱（4）分成两个腔室，第二分流板（20）上设有多个通孔，出水端缓冲箱（4）的两个腔室分别设有第二排气孔（21），出水端缓冲箱（4）底部通过出水管（22）与出水槽（5）相连接，出水槽（5）中设有与进水槽中相同高度的第二溢流挡板（25），所述第二溢流挡板（25）将出水槽（5）分为第二溢水槽（23）和第二排水槽（24），出水管（22）与第二溢水槽（23）底部相连接，第二排水槽（24）底部设有第二排水管（26）；监测装置（C）包括与Ag‑AgCl电极（17）连接的多通道数据采集仪，多通道数据采集仪与数据处理器相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种充填裂隙溶质运移监测试验装置，其特征在于：它包括模型主体（A）、供/出水及稳流装置（B）、监测装置（C）；其中模型主体（A）两端分别设有可拆卸供/出水及稳流装置（B），模型主体（A）通过数据传输导线连接有监测装置（C）；所述模型主体（A）包括裂隙模型（3）,裂隙模型（3）包括两块平行设置的有机玻璃板，两块有机玻璃板之间留有裂隙贯通左右，裂隙中设有充填物（18），上下设有有机玻璃板盖住塑封并固定，在其中一块有机玻璃板上设置一排间距相等的七个大小相同的电极孔（16），每个电极孔（16）内均设置Ag-AgCl电极（17）并固定塑封，Ag-AgCl电极（17）尾端通过数据传输导线（19）与监测装置（C）相连接，在距进水端缓冲箱（2）20mm处设置溶液注射口（15）；所述供/出水及稳流装置（B）包括进水系统和出水系统，进水系统包括进水槽（1）、出水槽（5）、进水端缓冲箱（2）和出水端缓冲箱（4）装置；进水槽（1）内垂直设有第一溢流挡板（8），第一溢流挡板（8）将进水槽（1）内空间分割为第一排水槽（9）和第一溢水槽（7），第一排水槽（9）底部垂直还设有第一排水管（10），第一溢水槽（7）底部分别设有两根相同型号的进水管（6），一根进水管（6）与水源相接，另一根进水管（6）与进水端缓冲箱（2）相连接，所述进水端缓冲箱（2）底部通过进水管（6）与第一溢水槽（7）相连接，进水管（6）上分别设有阀门（11）和流量计（12），进水端缓冲箱（2）腔室有机玻璃板上设有与裂隙模型（3）中裂隙大小相同的条形进水口，进水端缓冲箱（2）通过所述进水口与裂隙模型（3）相通，进水端缓冲箱（2）中设有第一分流板（13），第一分流板...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春露，李世龙，方刘兵，郑刘根，史晓涛，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34