一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其包括：砂槽、水箱以及盒体；砂槽中设置有沙子，盒体设置在砂槽的顶部，盒体的底端以及侧壁与沙子抵接，水箱通过管路与盒体的输入端连通，盒体的输出端与砂槽连通，砂槽的底部与淡水供水管连通。通过设计用于模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，使得用户可以直观学习饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的过程，无需现场调研，降低用户劳动强度，便于用户理解饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的过程。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置
本技术涉及海水入侵实验
，尤其涉及一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置。
技术介绍
在许多地下水系统中，流体密度和粘度随时间和空间随流体的浓度和温度的变化而变化。当稠密的地下水流与较低密度的周围地下水相互作用时，这些密度变化会显著影响流动和溶质运移过程。在一定条件下，以耳垂状先遣流形式出现的重力导致的不稳定扩散是可能发生的。这一过程具有重要意义，因为它可以导致溶质在空间上更快速和更广泛的运移。这里提出的新的实验进行在以砂为介质填充的玻璃容器中，研究完全饱和和变饱和条件下污染羽垂向运移过程。试验聚焦在发生在毛细水上升带和地下水位以下的过程，受高浓度的污染羽穿过非饱和带迁移的影响。然而，所有的实验结果都表明，在污染物研究中必须考虑地下水位的非饱和带及其位置，以便预测高密度污染羽流的迁移路径、速率和最终结果。现有技术中，用户通常只能进行实地调研，得出饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的情况，用户劳动强度较大，不能直观学习饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的过程。
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，提供一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其包括：用于装载多孔介质(沙子)的砂槽、用于装载溶液的水箱以及用于均匀释放示踪溶液的盒体；所述砂槽中设置有沙子，所述盒体设置在所述砂槽的顶部，所述盒体的底端以及侧壁与所述沙子抵接，所述水箱通过管路与所述盒体的输入端连通，所述盒体的输出端与所述砂槽连通，所述砂槽的底部与淡水供水管连通。本技术的有益效果是：通过设计用于模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，使得用户可以直观学习饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的过程，无需现场调研，降低用户劳动强度，便于用户理解饱和和非饱和多孔介质中变密度流造成的海水污染羽垂向运移的过程。进一步地，所述盒体的输出端设置有滤管，滤管上设置有多个通孔，所述盒体的输出端通过所述滤管与所述砂槽连通。采用上述进一步方案的有益效果是：滤管的设置，便于溶液均匀渗透至沙子上，提高实验结果的精准性。进一步地，所述砂槽的底端以及左右两侧分别对应设置有6个以上的水阀，多个所述水阀与砂槽的内部连通，相邻两个水阀之间的间距为10厘米，所述砂槽通过位于砂槽底端的进水阀与淡水供水管连通。采用上述进一步方案的有益效果是：多个水阀的设置，便于设置不同的初始液面高度，用于模拟饱和不同程度的非饱和情景下，多孔介质中的污染羽垂向运移过程。底部进水管进水，通过控制打开的水阀位置，控制箱体内初始液面高度。同时有利于在实验结束后，通过打开所有水阀，高强度的冲洗前一次实验遗留的溶液，使得示踪染料能够均匀且快速地排除。进一步地，还包括：尼龙网以及土工布，所述尼龙网以及所述土工布层叠且均布设在所述砂槽底端以及左右两侧的内壁上，所述尼龙网的一面与所述砂槽的内壁抵接，所述土工布的一面与所述尼龙网的另一面抵接，所述土工布的另一面与沙子抵接。采用上述进一步方案的有益效果是：尼龙网以及土工布的设置，用于防止砂槽中的沙子进入水阀，提高实验装置的可靠性。进一步地，所述沙子的粒径数值范围为0.25-0.71毫米。采用上述进一步方案的有益效果是：示踪溶液中罗丹明染色剂的设置。罗丹明染色剂色彩鲜艳且不易被各种材料吸附，能够很好的展示水体的实际状态，便于用户直观观察溶液的运移过程以及位置，避免示踪溶液被沙子吸附带来的影响。提高实验可靠性和用户体验，便于用户进行学习。通过更改介质类型(如采用玻璃珠、橡胶小球等)，更改介质粒径等方式进一步提高实验在不同渗透介质中的实用性。进一步地，所述砂槽包括：玻璃板、不锈钢板以及钢支架，所述砂槽为长方体结构，所述玻璃板设置在砂槽的前后两侧，所述不锈钢板设置在所述砂槽的左右两侧，所述钢支架设置在所述砂槽的底部；所述盒体为长方体结构，所述盒体的制作材料为塑料。采用上述进一步方案的有益效果是：砂槽的结构设计，提高实验装置实验数据的精准度，便于用户通过玻璃直观对砂槽内部进行观察。进一步地，所述砂槽的内壁高度为1200毫米，所述砂槽的内壁长度为1178毫米，所述砂槽的内壁宽度为53毫米，所述玻璃板的厚度为1.5厘米；所述盒体的长度为54厘米，所述盒体的高度为3.8厘米。采用上述进一步方案的有益效果是：砂槽的结构设计，提高实验装置实验数据的精准度，便于用户通过玻璃直观对砂槽内部进行观察。进一步地，还包括：流量阀以及气泡释放管，所述流量阀设置在所述水箱与所述砂槽之间的管路上，所述气泡释放管与所述盒体连通。采用上述进一步方案的有益效果是：流量阀的设置，便于用户根据实际情况控制排入水箱的示踪溶剂流量；气泡释放管的设置，用于释放盒体中的气泡，提高溶液的均匀渗透性，避免示踪溶液中气泡混入影响其在多孔介质中的运动，提高实验数据的精准性，同时简单高效，性价比良好。进一步地，还包括：拍摄机构、照明机构以及遮光机构，所述拍摄机构设置在所述砂槽的正前方，所述照明机构设置在所述砂槽和所述拍摄机构的上方，所述遮光机构包覆在所述拍摄机构、所述照明机构、所述砂槽、所述盒体以及所述水箱的外侧。采用上述进一步方案的有益效果是：拍摄机构的设置，用于拍摄砂槽中污染羽流的发展过程；照明机构以及遮光机构的设置，用于保持光线的均匀性，提高图像的清晰度。进一步地，所述拍摄机构为数码相机，所述照明机构为荧光灯，所述遮光机构为黑布；在所述砂槽的后方以及两侧侧壁上包覆有黑毛毯。采用上述进一步方案的有益效果是：数码相机的设置，用于拍摄砂槽中污染羽流的发展过程；荧光灯、黑毛毯以及黑布的设置，用于保持光线的均匀性，提高图像的清晰度。本技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术实践了解到。附图说明图1为本技术实施例提供的实验装置的结构示意图之一。图2为本技术实施例提供的实验装置的结构示意图之二。附图标号说明：1-砂槽；2-水箱；3-盒体；4-水阀；5-流量阀；6-气泡释放管；7-拍摄机构；8-照明机构；9-遮光机构。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1和图2所示，图1为本技术实施例提供的实验装置的结构示意图之一。图2为本技术实施例提供的实验装置的结构示意图之二。本技术实施例提供了一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其包括：用于装载多孔介质(沙子)的砂槽1、用于装载溶液的水箱2以及用于均匀释放示踪溶液的盒体3；所述砂槽1中设置有沙子，所述盒体3设置在所述砂槽1的顶部，所述盒体3的底端以及侧壁与所述沙子抵接，所述水箱2通过管路与所述盒体3的输入端连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，包括：用于装载沙子的砂槽、用于装载溶液的水箱以及用于均匀释放示踪溶液的盒体；所述砂槽中设置有沙子，所述盒体设置在所述砂槽的顶部，所述盒体的底端以及侧壁与所述沙子抵接，所述水箱通过管路与所述盒体的输入端连通，所述盒体的输出端与所述砂槽连通，所述砂槽的底部与淡水供水管连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，包括：用于装载沙子的砂槽、用于装载溶液的水箱以及用于均匀释放示踪溶液的盒体；所述砂槽中设置有沙子，所述盒体设置在所述砂槽的顶部，所述盒体的底端以及侧壁与所述沙子抵接，所述水箱通过管路与所述盒体的输入端连通，所述盒体的输出端与所述砂槽连通，所述砂槽的底部与淡水供水管连通。


2.根据权利要求1所述的一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，所述盒体的输出端设置有滤管，滤管上设置有多个通孔，所述盒体的输出端通过所述滤管与所述砂槽连通。


3.根据权利要求1所述的一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，所述砂槽的底端以及左右两侧分别对应设置有6个以上的水阀，多个所述水阀与砂槽的内部连通，相邻两个水阀之间的间距为10厘米，所述砂槽通过位于砂槽底端的水阀与淡水供水管连通。


4.根据权利要求1所述的一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，还包括：尼龙网以及土工布，所述尼龙网以及所述土工布层叠且均布设在所述砂槽底端以及左右两侧的内壁上，所述尼龙网的一面与所述砂槽的内壁抵接，所述土工布的一面与所述尼龙网的另一面抵接，所述土工布的另一面与沙子抵接。


5.根据权利要求1所述的一种模拟海水污染羽垂向运移的实验装置，其特征在于，所述沙子的粒径数值范围为0.25-0.71毫米。


6.根据权利要求1所...

【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