可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置涉及岩溶地下水研究领域。其目的是为了提供一种能够实现岩溶水动态流动过程模拟、可操作性强、影响因素可控的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置。本实用新型专利技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置包括箱体，箱体内部设置有带有岩石裂隙网络的石灰岩岩体，箱体两侧分别设置有进水端和出水端，出水端内设置有边界水位调节装置。本实用新型专利技术实现了岩溶含水层试验装置的制作，并利用边界水位调节装置实现了水位边界的动态调节，可以用于模拟变水位边界条件下岩溶含水层中裂隙

【技术实现步骤摘要】
可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置


[0001]本技术涉及仿真实验装置
，特别是涉及一种可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置。

技术介绍

[0002]由于岩溶基质、裂隙和管道分布的复杂性，导致了岩溶含水层的高度非均质性。作为良好的导水通道和储水空间，这些裂隙、溶隙管道的空间分布和连通性影响着含水层中水流运动和溶质运移过程。受地表水体、天然降水、人为抽水补水等过程的影响，岩溶地下水流场往往处于动态变化过程中。
[0003]现有的实验手段通常只关注岩溶裂隙
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溶隙管道的空间分布差异对岩溶水流动的影响，而忽略了边界水位变化条件下岩溶地下水的动态响应过程。此外由于岩溶裂隙
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溶隙管道水流特性的差异，普通的针对地下水流过程的监测措施难以实时记录管道中的水位变化。因此，需要发展岩溶含水层制作和岩溶水流模拟试验装置，为岩溶地下水研究提供支持。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种能够实现岩溶水动态流动过程模拟、可操作性强、影响因素可控的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置。
[0005]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，包括箱体，箱体内部设置有带有岩石裂隙网络的石灰岩岩体，箱体两侧分别设置有进水端和出水端，出水端内设置有边界水位调节装置。
[0006]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述石灰岩岩体周围设置有固定装置。
[0007]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述固定装置为衬透明硅胶板。
[0008]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述进水端包括进水口，进水口连接有蠕动泵和供水阀门，蠕动泵连接水源，水源为普通的清水或有色颜料。
[0009]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述出水端的下部设置有出水口。
[0010]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述边界水位调节装置包括挡水板和伸缩封水胶条，挡水板与箱体内部相通，挡水板上加工有缝隙，伸缩封水胶条设置在缝隙内部。
[0011]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述箱体的前侧设置有多个水位监测孔。
[0012]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述箱体的前后侧设置有排水孔。
[0013]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其中所述箱体采用亚克力材质。
[0014]本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置与现有技术不同之处在于，本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置实现了岩溶含水层试验装置的制作，并利用边界水位调节装置实现了水位边界的动态调节，可以用于模拟变水位边界条件下岩溶含水层中裂隙
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溶隙管道水流的运动规律，进而定量分析可变水位边界和岩溶裂隙
‑
溶隙管道特征对地下水流场动态变化过程的影响。
[0015]下面结合附图对本技术的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置作进一步说明。
附图说明
[0016]图1为本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置的结构示意图；
[0017]图2为本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置中箱体侧面的结构示意图；
[0018]图3为本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置中边界水位调节装置的结构示意图；
[0019]图中标记示意为：1
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有色颜料；2
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清水；3
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蠕动泵；4
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阀门；5
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进水端；6
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水位监测孔；7
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石灰岩岩体；8
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出水端；9
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边界水位调节装置；10
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出水口；11
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固定装置；12
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挡水板；13
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伸缩封水胶条。
具体实施方式
[0020]以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0021]如图1所示，本技术可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置包括箱体，箱体采用亚克力材质，箱体四周进行密封。箱体的尺寸为100
×
50
×
10cm。
[0022]箱体内部设置有带有岩石裂隙网络的石灰岩岩体7，石灰岩岩体7用于模拟岩溶含水层。石灰岩岩体7上的岩石裂隙网络可以在实验室内人工进行制造，通过盐酸溶解作用扩大岩石裂隙以模拟天然的岩溶管道。
[0023]如图2所示，石灰岩岩体7周围设置有固定装置11，用于将石灰岩岩体7固定在箱体内部。在本实施例中，石灰岩岩体7的尺寸为100
×
50
×
10cm；固定装置11为衬透明硅胶板，透明硅胶板设置在石灰岩岩体7周围，其中寸尺为100cm
×
50cm
×
5mm的透明硅胶板设置在石灰岩岩体7的前后两侧；尺寸为100cm
×
10cm
×
5mm的透明硅胶板设置在石灰岩岩体7的上下两侧，用于形成不透水边界。
[0024]箱体的一侧设置有进水端5。进水端5包括进水口，进水口连接有蠕动泵3和供水阀门4，蠕动泵3连接水源，水源可以为普通的清水2或有色颜料1。
[0025]箱体的另一侧设置有出水端8。出水端8的下部设置有出水口10。出水端8内设置有边界水位调节装置9，如图3所示，边界水位调节装置9包括挡水板12和伸缩封水胶条13。挡水板12与箱体内部相通，用于将箱体内部的水与出水端8的出水口10隔开。挡水板12上加工有一条缝隙，缝隙沿竖向开设。伸缩封水胶条13安装在缝隙内部，通过伸缩封水胶条13伸出的长度，可以调整箱体内部的水位。
[0026]箱体的前侧设置有多个水位监测孔6，水位监测孔6位于箱体前侧上下的不同位置，用于布设水位观测设备，以捕获岩溶裂隙、管道和基质等不同位置的水位变化。
[0027]箱体的前后侧设置有排水孔，排水孔用于抽水、注水和水位观测。
[0028]本技术的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置的制作过程为：
[0029](1)选取100
×
50
×
10cm的石灰岩岩体7，在实验室内人工制造岩石裂隙网络；
[0030](2)通过盐酸溶解作用扩大岩石裂隙以模拟天然的岩溶管道；
[0031](3)在岩体块体的不同位置布设观测孔用于布设水位观测设备，以捕获岩溶裂隙、管道和基质等不同位置的水位变化；
[0032](4)将制备的石灰岩岩体7块摆放到100
×
50
×
10cm的透明亚克力箱体内，岩体的前后表面与亚克力面之间衬100cm
×
50cm...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其特征在于：包括箱体，箱体内部设置有带有岩石裂隙网络的石灰岩岩体，箱体两侧分别设置有进水端和出水端，出水端内设置有边界水位调节装置。2.根据权利要求1所述的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其特征在于：所述石灰岩岩体周围设置有固定装置。3.根据权利要求2所述的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其特征在于：所述固定装置为衬透明硅胶板。4.根据权利要求1所述的可变水位边界的岩溶裂隙水流模拟试验装置，其特征在于：所述进水端包括进水口，进水口连接有蠕动泵和供水阀门，蠕动泵连接水源，水源为普通的清水或有色颜料。5.根据权利要求1所述的可变水位...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵占锋，
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：