一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，包括：槽体系统，槽体系统，包括槽体和位于槽体内一侧的滨海陆地模型；槽体内注入用于模拟海水的咸水形成咸水体；咸水系统，咸水系统与槽体的另一侧连接并连通，咸水中加入有色染料；淡水系统，淡水系统与槽体的一侧连接并连通，淡水注入槽体；降雨系统，降雨系统包括设置在所述槽体上方的降雨器；监测系统，监测系统包括若干个探头，探头置于槽体内，监测不同位置的测压水头高度。本实用新型专利技术提供的模拟装置能够模拟多种情景下，填海工程对咸淡水交界面及淡水水体运移的影响。而且模拟装置的各系统相对分离，仪器组装、维护、使用相对其他仪器较为便捷。

A simulation device for the influence of reclamation on the migration of fresh water body in the sea

【技术实现步骤摘要】
一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置
本技术涉及淡水资源研究领域，尤其涉及一种填海造陆后淡水水体运移影响的模拟装置。
技术介绍
随着经济的发展，生产和生活都需要大量用地，土地越来越紧张，向大海要地是解决方法之一，填海造陆就是人类向大海要地的方法。不少沿海大城市，均采用该法制造平地。填海造陆工程能够显著解决滨海地区土地利用紧张等问题，有巨大的经济效益，但填海造陆改变了滨海地区的水动力场，也深刻影响着淡水水体的运移，进而对淡水开采、污染物运移、建筑安全产生影响。填海造陆工程通过以下几种方式影响着淡水水体的运移：1、因陆地面积扩充，接收了更多的降雨，获得了更多的淡水水量；2、阻挡了海水向内陆地区的运移，使咸淡水交界面向海洋一侧移动；3、阻挡了地下淡水的天然出口，改变了地下淡水的天然分水点位置，使分水点向上游移动，造成上游水位抬升。现有研究中，对于填海造陆对滨海淡水水体运移影响的探究多局限于数学模型及数值模拟，物理模型的研究常缺乏完整性及时效性，目前常见野外小范围试验，及室内的土柱溶滤试验等，这些试验往往难以将填海造陆后滨海淡水水体运移的物理过程进行整体重现，从而难以对填海造陆后淡水体运移变化进行全面分析及预测，或者模拟时间长，耗费资源多。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于探究填海造陆对滨海淡水体运移影响的模拟装置，以解决上述技术问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，所述模拟装置包括：槽体系统，包括槽体和位于槽体内一侧的滨海陆地模型；咸水系统，咸水系统与槽体的另一侧连接并连通，向所述槽体内注入用于模拟海水的咸水，形成咸水体，所述咸水中加入有色染料，所述咸水体的水平面高度低于所述滨海陆地模型的高度；淡水系统，淡水系统与槽体的一侧连接并连通，用于向所述槽体内注入淡水，所述淡水渗入滨海陆地模型形成淡水水头，所述淡水水头高度低于所述咸水体的水平面高度；降雨系统，降雨系统包括设置在所述槽体上方的降雨器，降雨器可移动至咸水体上方或滨海陆地模型的上方；监测系统，监测系统包括若干个探头，探头置于槽体内，监测不同位置的测压水头高度。本技术有益效果在于，通过槽体系统模拟并建立填海造陆的模型，通过咸水系统供应的咸水用于模拟海水环境，咸水体的水平面高度低于滨海陆地模型的高度是模拟的真实情况下滨海陆地模型高于海水的水平面；咸水标记为有色能更清晰的观察出咸淡水交界面的变化；淡水系统，用于模拟滨海陆地的淡水水体；降雨系统，用于模拟自然降雨，降雨器可移动至咸水体上方或滨海陆地模型上方能模拟在不同位置的下雨；监测系统，用于监测槽体系统内水体的位移，对模拟实验进行监测，同时直观获得滨海陆地淡水水体的运移情况。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：进一步的，槽体系统还包括填海陆域模型，填海陆域模型与滨海陆地模型与咸水的接触面相适应，在填海陆域模型与咸水接触一侧设置钢质多层镂空板。采用上述进一步方案的有益效果是：填海陆域模型用于模拟填海陆域，该填海陆域模型挤占了咸水体(海水)的空间，使咸淡水交界面发生位移，填海陆域与咸水一侧设置有钢质多层镂空板，既能保证水盐交换不受影响，也能同时维持陆地模型边坡稳定进一步，咸水体一侧的槽体上设置有高度不同的两个溢流槽；溢流槽的出水口与所述咸水系统连通。采用上述进一步方案的有益效果是：高度不同的两个溢流槽，可模拟海水在不同海水水位时，咸淡水交界面位置与淡水水体形态的差异；溢流槽的出水口与咸水系统连接，可使溢流出的咸水再重新返回咸水系统中。进一步，所述咸水系统包括第一水槽、设于第一水槽一侧底边的第一入水口以及通过第一水泵与槽体相连的第一出水管；第一入水口连接外部水源。采用上述进一步方案的有益效果是：设有储存咸水的水槽，可在水槽中存储一定含盐率的咸水，用于注入槽体模拟海水，第一水泵用于将第一水槽内的咸水泵送至槽体内。进一步，所述咸水系统还包括盐度调节设备，所述盐度调节设备包括设于所述第一水槽内底面的盐度检测器和设于所述第一水槽内侧壁上的储盐罐；所述储盐罐设于所述第一水槽内的咸水水面之上。采用上述进一步方案的有益效果是：当实验进行到一定阶段，会发生淡水流入咸水体中，导致咸水体的含盐率降低，而真实的自然环境中海水的含盐率不会因为少量的淡水注入而变化，为保证模拟实验的真实和准确，在检测到咸水体含盐率降低后，实验人员通过咸水系统中的盐度调节设备增加咸水的含盐量，保证了咸水体含盐率的稳定，盐度检测器用于检测第一水槽内的咸水含盐率，储盐罐则用于添加合适含量的盐至第一水槽中。进一步，所述淡水系统包括第二水槽、设于第二水槽一侧底边的通过第二水泵与槽体连接的第二出水口和第二入水口；所述第二入水口连接有外部水源。采用上述进一步方案的有益效果是：淡水系统为实验模型提供了滨海陆地的淡水水体，能真实的反应滨海地区的淡水水体的变化。进一步的，所述降雨系统还包括支撑立柱和滑轨；所述降雨器滑动连接在所述滑轨上；所述滑轨通过支撑立柱设置在所述槽体上方。采用上述进一步方案的有益效果是：降雨器在滑轨上移动，通过降雨器在滑轨上的移动，可选择主要降水量发生在海面、填海陆域、滨海陆地等几种情形。降雨过程均匀往复移动降雨器即可模拟降水情景。探究在不同降雨情景时海水入侵和淡水水体状态。进一步的，所述支撑立柱上设有不同高度的滑轨固定部，所述滑轨可拆卸的固定在其中一个滑轨固定部。采用上述进一步方案的有益效果是：支撑柱上设置有不同高度的滑轨固定部可以改变滑轨的高度，令降雨器的高度发生变化，在模拟主要降水量发生在海面时，可获得更合适的降雨高度。进一步的，所述降雨器从上至下依次设有针头式雨滴发生器、玻璃内槽、内槽支撑以及支撑柱；所述玻璃内槽内均匀设有多个降雨器插口，所述针头式雨滴发生器的针头部位从降雨器插口向下探出；所述内槽支撑设有用于限定玻璃内槽位置的凸起；所述支撑柱设有滑轮，所述滑轮设于所述滑轨上。采用上述进一步方案的有益效果是：针头式雨滴发生器能令降水更均匀，更容易控制降水量的大小，玻璃内槽内均匀设置的降雨器插口使得降雨更加均匀，滑轮能带动降雨器在滑轨上移动，通过移动降雨器，可选择主要降水量发生在海面、填海陆域、滨海陆地等几种情景。降雨过程均匀往复移动降雨器即可模拟均匀降水情景。探究在不同降雨情景时海水入侵及淡水水体状态。附图说明图1为本技术模拟装置的示意图；图2为本技术模拟装置中槽体系统的结构示意图；图3为本技术模拟装置中咸水系统的示意图；图4为本技术模拟装置中淡水系统的示意图；图5为本技术模拟装置中降雨系统支撑及轨道的示意图；图6为本技术模拟装置中降雨系统降雨器的示意图；其中，各标号所代表的部件列表如下：1、槽体；11、溢流槽一；12、溢流槽二；13、咸水体平面；2、咸水系统；21、第一水槽；22、第一入水口；23、第一出水管；24、储盐罐；25、盐度检测器；3、淡水系统；31、第二水槽；32、第二出水口；33、第二入水口；4、降雨系统；41、支撑立柱；42、滑轨；43、滑轨固定部；44、玻璃内槽；45、降雨器插口；46、内槽支撑；47、支撑柱；48、底部滑轮；5、滨海陆地模型；6、填海陆域模型。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：槽体系统，包括槽体和位于槽体内一侧的滨海陆地模型；咸水系统，咸水系统与槽体的另一侧连接并连通，向所述槽体内注入用于模拟海水的咸水，并形成咸水体，所述咸水中加入有色染料，所述咸水体的水平面高度低于所述滨海陆地模型的高度；淡水系统，淡水系统与槽体的一侧连接并连通，用于向所述槽体内注入淡水，所述淡水渗入滨海陆地模型形成淡水水头，所述淡水水头高度低于所述咸水体的水平面高度；降雨系统，降雨系统包括设置在所述槽体上方的降雨器，降雨器可移动至咸水体上方或滨海陆地模型上方；监测系统，监测系统包括若干个探头，探头置于槽体内，监测不同位置的测压水头高度。

【技术特征摘要】
1.一种近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：槽体系统，包括槽体和位于槽体内一侧的滨海陆地模型；咸水系统，咸水系统与槽体的另一侧连接并连通，向所述槽体内注入用于模拟海水的咸水，并形成咸水体，所述咸水中加入有色染料，所述咸水体的水平面高度低于所述滨海陆地模型的高度；淡水系统，淡水系统与槽体的一侧连接并连通，用于向所述槽体内注入淡水，所述淡水渗入滨海陆地模型形成淡水水头，所述淡水水头高度低于所述咸水体的水平面高度；降雨系统，降雨系统包括设置在所述槽体上方的降雨器，降雨器可移动至咸水体上方或滨海陆地模型上方；监测系统，监测系统包括若干个探头，探头置于槽体内，监测不同位置的测压水头高度。2.根据权利要求1所述的近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，其特征在于：所述槽体系统还包括填海陆域模型，所述填海陆域模型与所述滨海陆地模型的一侧相适应，所述填海陆域模型与所述咸水体接触一侧设置钢质多层镂空板。3.根据权利要求1所述的近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，其特征在于：所述咸水体一侧的所述槽体上设置有高度不同的两个溢流槽；所述溢流槽的出水口与所述咸水系统连通。4.根据权利要求1所述的近海淡水体运移受填海造陆影响的模拟装置，其特征在于：所述咸水系统包括第一水槽、设于第一水槽一侧底边的第一入水口以及通过第一水泵与槽体...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬梅，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11