一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于：所述供水循环系统（4）的出水口与所述供水系统（1）的进水口相连，所述供水系统（1）的出水口与所述土柱系统（2）的进水口相连，所述土柱系统（2）分别与所述测压管观测装置（3）和调节水头系统（5）相连；所述测压管观测装置（3）为用于直接读取测量参数的电子装置。本实用新型专利技术提供的一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，能够综合测定多种水文地质参数，测量结果科学准确，读取实验结果速度快，读数准确，设计合理，环保，水资源循环利用，适合广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置
本技术涉及一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，属于水文地质研究
。
技术介绍
在土壤物理、水文地质与工程地质勘察、水利工程及水文长流计算等许多应用和研究领域中，都需要知道水文地质中水分运动情况，对土壤水分运动规律进行研究也是发展精确农业和生态农业的必要因素，而正确评价渗透系数、导水系数、重力给水度、承压含水层储水系数、水动力弥散度等水文地质参数是上述研究的关键任务。 渗流实验是研究土壤和地下水相互作用过程中渗流液迁移转化规律以及土壤性质变化的重要手段，是测定水文地质参数的重要方法。 目前，研究砂土渗透性一般用达西仪进行测定，重力给水度一般用给水度仪进行测定，水动力弥散度一般采用野外弥散实验，而承压含水层储水系数一般是在野外通过抽水试验确定。 综合分析在室内测定渗透系数、导水系数、重力给水度、承压含水层储水系数、水动力弥散度等水文地质参数，存在以下几个缺陷:其一需多装置分多次进行，不仅耗时，更重要的是多次测定对砂土原位扰动性大，获得的实际值与测量值之间存在较大的差异，因而不能准确地测定现场的实际水文地质参数；其二是不能实现变水头和定水头等多种方式测定水文地质参数，且水流方向从上向下，忽略了重力的影响；其三是测定野外含水层方面，现阶段所使用的装置只能测定一个含水层或不能单独测定多层含水层的分层参数，因而试验结果很难与意外情况吻合；其四是测试装置的水不能实现循环利用，费用成本较高；还有，目前测量水文地质参数的装置大多数还处于用量杯和测压管读取实验结果的低级阶段。因此，有必要研制能够弥补这些方面不足的综合实验装置，以满足科学研究、生产应用及教学实验的需要。 在渗流实验的基础上，用本技术的多功能实验装置研究含水层在不同水位差作用下，水流通过含水层土砂柱发生渗流运动，观测其水文和流量的变化过程，不仅是研究水文地质参数的可靠方法，也是研究多孔介质的饱和状态下的机理性实验一种重要手段。因此，设计一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，这对于评价水文地质参数有十分重要的实际工程意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种可精确快速读取实验结果，并且实现变水头和定水头方式测定水文地质参数的多功能实验装置；进一步地，本技术实现了多层含水层的测定；更进一步地，本技术在实现了水的循环利用的同时，解决了水从下向上渗流，克服了重力因素的偏差，实验结果更加精确可靠；更进一步地，本技术只需一个装置就能实现多种水文地质参数的测定，且一次测定可得到多种水文地质参数，避免了多次测定带来的对砂土的原位扰动，获得的实际值与测量值之间误差小。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为: 一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于:包括:供水系统、土柱系统、测压管观测装置、供水循环系统和调节水头系统。 土柱系统、供水系统、测压管观测装置以及调节水头系统安装在同一底座上，供水循环系统在底座下面。 所述供水循环系统的出水口与所述供水系统的进水口相连，所述供水系统的出水口与所述土柱系统的进水口相连，所述土柱系统分别与所述测压管观测装置和调节水头系统相连； 所述调节水头系统包括支架、刻度尺、溢水槽、升降导槽、导柄、溢水导水管和第一水流流速器，所述支架的左右两侧设置有所述刻度尺，所述支架内部设置有升降导槽，土容器出水管与所述溢水槽的进水口相连，所述溢水槽上设置有所述导柄，所述导柄与所述升降导槽活动连接且可在所述升降导槽内上下移动，所述溢水导水管的一端与所述溢水槽的出水口相连通，另一端设置有所述第一水流流速器。 所述刻度尺固定在支架两侧，便于测量溢水槽和供水柱的水位；溢水槽上突起对称的导柄，所述的支架内侧设有升降导槽，所述的导柄与升降导槽相耦合，溢水槽通过导柄安装在支架中间，固定在支架内侧的升降导轨上，带动导柄使溢水槽上下移动来实现调节水头。 所述供水系统包括供水柱、出水导水管、补水导水管和溢水管，所述供水柱顶端密封且上方与所述溢水管相连通，所述供水柱底端设置有出水导水管和补水导水管，所述补水导水管与所述供水循环系统相连接，所述出水导水管与所述土柱系统相连接，溢水管伸入供水循环系统。 所述土柱系统包括柱状砂土容器，所述柱状砂土容器顶端由可开启密封盖密封，所述柱状砂土容器内部由上到下依次设置有用于装填土样的填充区、设置于所述填充区下面的过滤层、设置于所述过滤层下面的缓冲容器，所述缓冲容器下方设置有导水管，所述导水管的侧壁与所述出水导水管相连通，所述导水管的下方设置有第二水流流速器，所述填充区的侧壁上依次设置有若干测压管接嘴，所述测压管接嘴的对面侧壁上设置有若干电极，所述电极与电导率仪相连，所述可开启密封盖与示踪剂添加装置相连通，示踪剂添加装置位于所述可开启密封盖的上方，所述填充区的上方侧壁上还设置有所述土容器出水管，所述土容器出水管与所述调节水头系统相连。 柱状砂土容器内部盛放有土样，柱状砂土容器的侧壁上均匀分布有测压管接嘴和电极，测压管接嘴通过测压连接管和电子装置，通过位于测压管接嘴上的阀门控制分层液体进入电子装置；可开启密封盖与柱状砂土容器顶部紧密镶嵌到达密封柱状砂土容器上层的效果，在测定不同的水文地质参数时，可开启密封盖处于不同的状态，实现水流可向上流动或向下流动的不同状态；示踪剂添加装置位于柱状砂土容器的上方，用固定支架固定，位于示踪剂添加装置上的阀门控制示踪剂的量并均匀进入柱状砂土容器中。 位于出水导水管上的阀门用于控制供水柱内的水通过出水导水管进入柱状砂土容器，位于导水管上的阀门用于控制柱状砂土容器中的水流入第二水流流速器，测量单位时间内柱状砂土容器向下流量。 所述电子装置与所述测压管接嘴相连，所述电子装置包括水压电子测量仪。 所述供水循环系统包括水泵和盛水槽，所述水泵一端伸入所述盛水槽，另一端与所述补水导水管相连，所述盛水槽上还设置有进水管。 补水导水管与盛水槽连接并通过阀门控制补水，盛水槽中的水通过水泵抽入供水柱，水达到一定水位高度，流入柱状砂土容器和溢水槽中，水从溢水槽和溢水管溢流到第一水流流速器或放入盛水槽中，再进入水泵内，形成供水循环系统。 所述溢水槽由溢水槽隔板分割为进水区和出水区，所述进水区与所述土容器出水管相连，所述出水区与所述溢水导水管相连，所述溢水槽隔板的高度小于所述溢水槽的高度，所述溢水槽的外壁上设置有所述导柄。 所述支架、供水柱和柱状砂土容器均固定于底座上。 底座上固定有供水柱、柱状砂土容器以及支架，供水循环系统位于底座的下面。 所述示踪剂添加装置内填充有示踪剂，所述示踪剂添加装置底部还设置有出水口，所述出水口上设置有所述第三水流流速器。 所述土容器出水管、出水导水管、导水管、测压管接嘴、进水管和示踪剂添加装置上均设置有阀门。 所述过滤层包括细碎石层、滤棉层和圆形丝网层，所述滤棉层包覆于所述碎石层的外面，所述圆形丝网层包覆于所述滤棉层的外面。 所述的供水柱和柱状砂土容器的材质均为有机玻璃，所述的出水管、出水导水管、补水导水管、溢水管、溢水导水管、导水管、测压管接嘴、进水管、土容器出水管均为有机玻璃管，所述的测压连接管为硅胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于：包括：供水系统（1）、土柱系统（2）、测压管观测装置（3）、供水循环系统（4）和调节水头系统（5）；所述供水循环系统（4）的出水口与所述供水系统（1）的进水口相连，所述供水系统（1）的出水口与所述土柱系统（2）的进水口相连，所述土柱系统（2）分别与所述测压管观测装置（3）和调节水头系统（5）相连；所述调节水头系统（5）包括支架（51）、刻度尺（52）、溢水槽（53）、升降导槽（54）、导柄（55）、溢水导水管（56）和第一水流流速器（57），所述支架（51）的左右两侧设置有所述刻度尺（52），所述支架（51）内部设置有升降导槽（54），土容器出水管（210）与所述溢水槽（53）的进水口相连，所述溢水槽（53）上设置有所述导柄（55），所述导柄（55）与所述升降导槽（54）活动连接且可在所述升降导槽（54）内上下移动，所述溢水导水管（56）的一端与所述溢水槽（53）的出水口相连通，另一端设置有所述第一水流流速器（57）；所述测压管观测装置（3）为用于直接读取测量参数的电子装置。

【技术特征摘要】
1.一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于:包括:供水系统(I)、土柱系统(2)、测压管观测装置(3)、供水循环系统(4)和调节水头系统(5); 所述供水循环系统(4)的出水口与所述供水系统(I)的进水口相连，所述供水系统(I)的出水口与所述土柱系统(2)的进水口相连，所述土柱系统(2)分别与所述测压管观测装置(3)和调节水头系统(5)相连； 所述调节水头系统(5)包括支架(51)、刻度尺(52)、溢水槽(53)、升降导槽(54)、导柄(55 )、溢水导水管(56 )和第一水流流速器(57 )，所述支架(51)的左右两侧设置有所述刻度尺(52)，所述支架(51)内部设置有升降导槽(54)，土容器出水管(210)与所述溢水槽(53)的进水口相连，所述溢水槽(53)上设置有所述导柄(55)，所述导柄(55)与所述升降导槽(54)活动连接且可在所述升降导槽(54)内上下移动，所述溢水导水管(56)的一端与所述溢水槽(53)的出水口相连通，另一端设置有所述第一水流流速器(57)； 所述测压管观测装置(3)为用于直接读取测量参数的电子装置。2.根据权利要求1所述的一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于:所述供水系统(I)包括供水柱(11)、出水导水管(12)、补水导水管(13)和溢水管(14)，所述供水柱(11)顶端密封且上方与所述溢水管(14)相连通，所述供水柱(11)底端设置有出水导水管(12)和补水导水管(13)，所述补水导水管(13)与所述供水循环系统(4)相连接，所述出水导水管(12)与所述土柱系统(2)相连接。3.根据权利要求2所述的一种综合测定水文地质参数的可读型实验装置，其特征在于:所述土柱系统(2)包括柱状砂土容器(21)，所述柱状砂土容器(21)顶端由可开启密封盖(22)密封，所述柱状砂土容器(21)内部由上到下依次设置有用于装填土样的填充区(23)、设置于所述填充区(23)下面的过滤层(24)、设置于所述过滤层(24)下面的缓冲容器(25)，所述缓冲容器(25)下方设置有导水管(26)，所述导水管(26)的侧壁与所述出水导水管(12)相连通，所述导水管(26)的下方设置有第二水流流速器，所述填充区(23)的侧壁上依次设置有若干测压管接嘴(27)，所述测压管接嘴(27)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱泽，陈喜，郝梦茹，邹珊，胡涛，顾雯，蔡庆拟，罗晓丽，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32