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原文传递一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统及使用方法

专利名称：	一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统及使用方法
摘要：	本发明属于海洋潮汐模拟展示技术领域，具体涉及一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统及使用方法。本发明提供的潮汐模拟系统及将反应器、潮汐循环泵、蓄水池和抽水泵等装置进行组合以改变水流流速和水深，模拟不同潮汐影响下的人工海水的水动力大小和潮位高低，以及沉积物与海水的互作，实现了河口潮汐环境的高度还原，用于研究潮汐对河口水体及沉积物中污染物迁移的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	青岛理工大学
发明人：	王炜亮;张雅茹;刘琳;刘永林;孙好芬;杨传玺;金振宇;袁渝强;朱怡飞;刘轩歧
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-31T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311107871.9
公开号：	CN117026886A
代理机构：	青岛华慧泽专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	孟令彩
分类号：	E02B1/02;E;E02;E02B;E02B1;E02B1/02
申请人地址：	266520 山东省青岛市市北区抚顺路11号
主权项：	1.一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述潮汐模拟系统包括：反应器、竖直设置在所述反应器内且将所述反应器内部分为进水区和出水区的隔板、铺设在所述反应器底部的沉积物、位于所述沉积物上部的上覆水、和所述反应器连接的潮汐循环单元；所述反应器为长方体，包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；所述隔板的长度小于所述反应器的长度，所述隔板的一侧边和所述第一侧壁密封连接设置，所述隔板的底部和所述反应器的底部贴合设置；所述进水区由所述隔板、所述第一侧壁和所述第二侧壁界定形成，所述出水区由所述隔板、所述第一侧壁和所述第四侧壁界定形成，所述进水区和所述出水区在所述反应器内靠近所述第三侧壁的一端连通；所述潮汐循环单元用于为所述反应器加水、放水以及使所述反应器内的水循环流动，以模拟涨潮、退潮以及潮汐循环。 2.根据权利要求1所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述潮汐循环单元包括蓄水池、抽水泵、潮汐循环泵，以及设置在反应器上的进水口、出水口、循环进水口、循环出水口；所述进水口、所述出水口通过软管和所述蓄水池连接，所述进水口和所述蓄水池之间的软管上设置所述抽水泵；所述循环进水口和所述循环出水口之间设置循环水管，在所述循环水管上设置所述潮汐循环泵。 3.根据权利要求1所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述潮汐循环单元包括蓄水池、潮汐循环泵，以及设置在反应器上的出水口、循环进水口、循环出水口；所述出水口、所述循环出水口通过软管和所述蓄水池连接，所述循环进水口通过循环水管和所述蓄水池连接，在所述循环水管上设置所述潮汐循环泵。 4.根据权利要求2或3所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述潮汐循环泵具有多个档位以调节不同的水流速，用于模拟潮汐循环扰动过程。 5.根据权利要求2或3所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，在所述反应器的第一侧壁上设置所述循环出水口、进水口和所述出水口；在所述反应器的第二侧壁上靠近所述第一侧壁的一端设置所述循环进水口；所述循环出水口及所述出水口和所述出水区连通，所述循环进水口及进水口和所述进水区连通；所述循环出水口的数量至少为两个；所有循环出水口沿竖直方向间隔一定距离设置，相连循环出水口之间的距离为10-25cm，通过采用不同高度的循环出水口来模拟潮汐循环过程的不同覆水深度。 6.根据权利要求5所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述潮汐模拟系统还包括循环扰动装置，所述循环扰动装置为圆柱状，所述循环扰动装置的一端和所述循环进水口连接，另一端封口；且所述循环扰动装置和所述第一侧壁平行设置，所述循环扰动装置远离所述第一侧壁的一侧水平方向设有一排出水孔；所述循环扰动装置用于实现均匀布水；所述循环扰动装置固定在所述进水区内，且位于沉积物的上方。 7.根据权利要求1所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述隔板的长度为所述反应器长度的60％-80％。 8.根据权利要求1所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，在所述反应器上设置水位标尺；所述反应器使用有机玻璃制成，所述反应器的长、宽、高范围分别为50-100cm、30-60cm、40-100cm。 9.根据权利要求1所述一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统，其特征在于，所述上覆水为使用海水晶配置成的人工海水；所述人工海水的盐度为0-32‰。 10.一种用于模拟河口潮汐过程的潮汐模拟系统的使用方法，其特征在于，将所述潮汐模拟系统用于模拟潮汐往复过程中沉积物或者水体中污染物的释放或迁移过程，所述使用方法包括： (1)向配置的人工海水或者沉积物中加入污染物； (2)构建潮汐循环系统单元； (3)填装：将沉积物铺设于反应器中，通过所述潮汐循环系统单元将人工海水注入反应器中，形成上覆水，注水过程避免沉积物被卷起，反应器中上覆水高度超过循环出水口的高度； (4)启动所述潮汐循环系统单元中的潮汐循环泵，使反应器内水流循环流动； (5)通过不同循环排水口设置不同深度的上覆水，观察不同覆水深度对沉积物或者水体中污染物的释放或迁移的影响；或者设置通过潮汐循环泵设置不同的水流流速，观察不同水流速度对沉积物或者水体中污染物的释放或迁移的影响。
所属类别：	发明专利