一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置制造方法及图纸

一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置，包括包括砂槽、水流控制系统、降水模拟系统、边界温控系统、水位观测系统、温度监测系统；砂槽左右两侧为定水头边界，内部填充均质细砂构建潜水含水层，槽体前侧面板上设置示踪孔和测压孔；水流控制系统用于控制砂槽两侧定水头边界的水头高度；降水模拟系统设置于砂槽上方，用以模拟不同强度的降水补给；边界温控系统设置于砂槽底部，用于控制砂槽底部温度，来模拟天然地下热源；水位观测系统用于观测砂槽中的水位；温度监测系统通过在槽体后侧面板上安装温度传感器来测量地下水温度。本装置可直观展现地下热水运移过程中的自然对流效应，同时还可获取潜水含水层及地下热水运移的相关参数。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置
本技术涉及水力学领域，具体是一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置。
技术介绍
地下热水是一种因地下局部热源或在正常地温梯度下加热而形成的地下水，是一种绿色可再生能源。我国地下热水储量巨大，约占全球的1/6。在地下热水开发利用方面，温度变化条件下的自然对流效应由于涉及了温度场和流场的双场耦合作用而逐渐引发科研人员的关注。由于地下热水运动中存在自然对流，而温度场的勘察困难不易获得观测数据，在一些区域水流系统研究过程中，往往不考虑区域地下热水系统的自然对流，只描述热水的流动，所采用的实验装置也类似于常温条件下的地下水流动装置。如果把地下热水的流动当作常温条件下的地下水流看待，当水温较低且变化小时，实验结果尚能在一定程度上满足生产实际的需要；但当水温较高且变化显著时，由于热水运移过程中自然对流的存在，实验结果难免会有偏差。例如，已有的授权公告号为CN205428343U(名称：一种可调节的多级次地下水流系统试验装置)的专利，它可以模拟地下水流系统的级次性，但其没有考虑区域尺度的地下水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置，其特征在于：包括砂槽、水流控制系统、降水模拟系统、边界温控系统、水位观测系统、温度监测系统；所述砂槽左右两侧为定水头边界，所述砂槽内部填充均质细砂构建一个潜水含水层，用以模拟潜水二维渗流，槽体前侧面板上设置示踪孔和测压孔；所述水流控制系统位于所述砂槽左右两侧，用于控制所述砂槽两侧定水头边界的水头高度；所述降水模拟系统设置于砂槽上方，用以模拟不同强度的降水补给；所述边界温控系统设置于所述砂槽底部，用于控制所述砂槽底部温度，来模拟天然地下热源；所述水位观测系统包括硅胶管、测压管和测压板，测压管安装于测压板，硅胶管的一端与测压管连接，另一端与砂槽...

【技术特征摘要】
1.一种模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置，其特征在于：包括砂槽、水流控制系统、降水模拟系统、边界温控系统、水位观测系统、温度监测系统；所述砂槽左右两侧为定水头边界，所述砂槽内部填充均质细砂构建一个潜水含水层，用以模拟潜水二维渗流，槽体前侧面板上设置示踪孔和测压孔；所述水流控制系统位于所述砂槽左右两侧，用于控制所述砂槽两侧定水头边界的水头高度；所述降水模拟系统设置于砂槽上方，用以模拟不同强度的降水补给；所述边界温控系统设置于所述砂槽底部，用于控制所述砂槽底部温度，来模拟天然地下热源；所述水位观测系统包括硅胶管、测压管和测压板，测压管安装于测压板，硅胶管的一端与测压管连接，另一端与砂槽前侧面板上的测压孔连接；所述温度监测系统通过在槽体后侧面板上安装温度传感器来测量地下水温度。


2.如权利要求1所述的模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置，其特征在于：所述水流控制系统包括位于砂槽左右两侧的溢水箱、活动板、升降螺杆和电动机，溢水箱固定在活动板上，活动板与升降螺杆之间通过螺纹配合连接，升降螺杆下端与电动机传动连接。


3.如权利要求1所述的模拟地下热水运移过程中自然对流效应的实验装置，其特征在于：所述降水模拟系统包括进水管、调节阀、降雨器、排水导管、阀门，进水管的一端与供水装置连接，另一端与降雨器的进口端连接，降雨器的出口端与排水导管连接。


4.如权利要求3所述的模拟地下热水运移过程中自然对流效...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宝杰，王家乐，黄茁，李严，何淑芳，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42