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原文传递一种模拟地下承压层盐分运移规律的装置及其使用方法

专利名称：	一种模拟地下承压层盐分运移规律的装置及其使用方法
摘要：	本发明提出一种模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置及使用方法,包括海潮波动水头模拟装置、潜水层‑弱透水层‑承压层水试样装载槽、潜水含水层水头模拟装置和承压含水层水头模拟装置；所述潜水层‑弱透水层‑承压层水试样装载槽的一侧承压层与海潮波动水头模拟装置连通；所述潜水层‑弱透水层‑承压层水试样装载槽的相对另一侧潜水层与潜水含水层水头模拟装置连通，承压层与承压含水层水头模拟装置连通；所述潜水层‑弱透水层‑承压层水试样装载槽还包括从承压层抽水的抽水装置和用于检测承压层盐份浓度的浓度记录装置。本发明精准模拟海水与含水层系统盐分的交互作用环境，得到模拟装置中承压层水中的盐分运移规律数据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	郭巧娜;周志芳;窦智;黄江卫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910047735.2
公开号：	CN109799325A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	张惠忠
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	211100 江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号
主权项：	1.一种模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置,其特征在于：包括海潮波动水头模拟装置(1)、潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)、潜水含水层水头模拟装置(3)和承压含水层水头模拟装置(4)；所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的一侧承压层与海潮波动水头模拟装置(1)连通；所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的相对另一侧，潜水层与潜水含水层水头模拟装置(3)连通，承压层与承压含水层水头模拟装置(4)连通；所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)还包括从承压层抽水的抽水装置(15)和用于检测承压层盐份浓度的浓度记录装置(16)。 2.根据权利要求1所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述海潮波动水头模拟装置(1)包括一沿水平中心轴做匀速圆周运动的旋转杆(5)，所述旋转杆(5)的端部设置有第一水头水箱(6)；所述第一水头水箱(6)设置有第一补水管路和第一溢流管路；所述第一水头水箱(6)与潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的一侧承压层连通；所述第一水头水箱(6)内的液体为盐水。 3.根据权利要求2所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述第一补水管路包括第一蓄水箱(8)和第一补水泵(7)，所述第一补水泵(7)的进口连通第一蓄水箱(8)，出口连通第一水头水箱(6)；所述第一溢流管路的出口连接盛装盐水的第一蓄水箱(8)。 4.根据权利要求2所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述第一水头水箱(6)内的液体还添加有不吸附性染色剂。 5.根据权利要求1所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)内从下到上依次设置有粗砂铺设的承压层、中砂铺设的弱透水层和细砂铺设的潜水层；所述承压层、弱透水层和潜水层均吸附有去离子水。 6.根据权利要求1所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述潜水含水层水头模拟装置(3)包括第二水头水箱(9)；所述第二水头水箱(9)设置有第二补水管路和第二溢流管路；所述第二水头水箱(9)与所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的潜水层连通；所述第二水头水箱(9)内的液体为去离子水。 7.根据权利要求1所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置，其特征在于：所述承压含水层水头模拟装置(4)包括第三水头水箱(12)；所述第三水头水箱(12)设置有第三补水管路和第三溢流管路；所述第三水头水箱(12)与所述潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的承压层连通；所述第三水头水箱(12)内的液体为去离子水。 8.一种如权利要求1～7任一所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤： S01、将海潮波动水头模拟装置(1)、潜水含水层水头模拟装置(3)、承压含水层水头模拟装置(4)与潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)的连通管线关闭； S02、在潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)中加入去离子水，并依次铺设粗砂的承压层、中砂的弱透水层和细砂的潜水层； S03、将潜水含水层水头模拟装置(3)与承压含水层水头模拟装置(4)的水位高度预先调节至低于潜水层顶部且等高； S04、将潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)与潜水含水层水头模拟装置(3)以及承压含水层水头模拟装置(4)之间的连通管线打开导通，形成预稳定状态； S05、调节好海潮波动水头模拟装置(1)的预设水头位置，打开潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)与海潮波动水头模拟装置(1)之间的连通管线，静置一段时间，使潜水层-弱透水层-承压层水试样装载槽(2)形成稳定的海水入侵锋面，从而形成稳定状态； S06、形成稳定状态后，驱动海潮波动水头模拟装置(1)的旋转杆使其做匀速圆周运动，同时降低承压含水层水头模拟装置(4)的第三水头水箱(12)的位置，使得模拟时第二水头水箱(9)的水位高于第三水头水箱(12)的水位，从而形成越流，并开启抽水装置(15)，动态模拟部分启动； S07、记录不同时刻的浓度记录装置(16)的数据，分析盐分的运移规律。 9.根据权利要求8所述的模拟地下承压层盐分受潮汐与抽水越流影响时运移规律的装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S02中去离子水分多次加入；每加入一次去离子水后，铺设一次粗砂、中砂或细砂，并且使得水面高度略高于固态砂层的高度，然后静置一段时间；重复上述步骤直至承压层、弱透水层和潜水层铺设完成。
所属类别：	发明专利