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原文传递一种地下水回补模拟实验方法

专利名称：	一种地下水回补模拟实验方法
摘要：	本发明公开了一种地下水回补模拟实验方法，其依托于地下水回补模拟实验平台实现，实验平台包括动态水位模拟装置、包气带模拟装置、降雨灌溉模拟装置和地下水回补模拟装置。通过在包气带模拟装置中添加不同污染源，模拟回补过程中地下水流场演变，在污染关联模拟装置中模拟地下水回补过程中各种潜在污染地下水水质的影响因素，获取多种关键参数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	中国地质科学院水文地质环境地质研究所
发明人：	张学庆;张兆吉;费宇红;李亚松;崔向向
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910262078.3
公开号：	CN109839491A
代理机构：	北京领科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	艾变开
分类号：	G01N33/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	050061 河北省石家庄市中华北大街268号
主权项：	1.一种地下水回补模拟实验方法，其特征在于，所述实验方法依托于地下水回补模拟实验平台实现；所述实验平台包括动态水位模拟装置、包气带模拟装置、降雨灌溉模拟装置和地下水回补模拟装置；所述动态水位模拟装置的主体为截面为长方形的箱式壳体，在箱式壳体内部设置两块平行的多孔透水板，所述多孔透水板分别靠近且平行于箱式壳体的一面壁板，且多孔透水板与其靠近的壁板距离为80～120mm；所述多孔透水板的板面上设置有孔径为1～3mm的过水孔眼；所述多孔透水板的下沿与箱式壳体的底板密封接触，上沿与箱式壳体的上口相平齐，且多孔透水板另外两边沿与箱式壳体的两平行壁板垂直、密封接触；所述箱式壳体内填有用于模拟水文地质单元的含水层介质，在箱式壳体顶部覆盖用于模拟含水层顶板的黏土层；所述黏土层厚度为80～120mm；所述包气带模拟装置包括有机玻璃柱及其内部填充介质；所述有机玻璃柱插入黏土层内且与箱式壳体顶面垂直；所述有机玻璃柱内不含黏土层，且有机玻璃柱底部与含水层介质接触；所述降雨灌溉模拟装置包括水箱、输水管道、流量计、阀门和花洒；所述地下水回补模拟装置包括水箱、高度可调装置、阀门、流量计以及井灌式回补模拟装置或河道入渗式回补模拟装置。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔透水板与其平行且靠近的壁板间形成地下水自由潜水面，自由潜水面上方用有机玻璃板密闭，有机玻璃板开设有进气孔和排气孔；所述进气孔和排气孔直径均为8～12mm；所述进气孔连接外径与其直径相等的进气管，进气管伸入箱式壳体底部；所述进气管插入箱式壳体部分的管壁上设置直径为1～2mm的孔；所述进气管外接氮气存储装置。 3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述箱式壳体与多孔透水板平行的壁板上设置有多个进水口，与该壁板平行的另一侧壁板上设置多个出水口；所述进水口连接水箱，水箱下方配备高度可调装置，进水口和出水口均设置有流量计、阀门。 4.如权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，与所述多孔透水板垂直的箱式壳体的两面壁板上均匀设置多个采样口，所述采样口直径为10～20mm；每个采样口上有密封膜，采样口内填充石英砂和纯净水。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机玻璃柱的内部填充介质为模拟包气带岩性结构的填充介质；所述有机玻璃柱柱体上均匀分布有采样口；所述有机玻璃柱的直径为280～320mm。 6.如权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述箱式壳体中设置有与有机玻璃柱平行的有机玻璃管；所述有机玻璃管管径为50～80mm，管壁设置直径为1～3mm孔；所述有机玻璃管上端密封，设置进气孔、排气孔，下端与箱式壳体底部连接；所述进气孔连接进气管，进气管位于有机玻璃管内的管壁上设置直径1～2mm的孔，进气管伸入箱式壳体底部；所述进气管外接氮气存储装置。 7.如权利要求1～6任一所述的方法，其特征在于，所述有机玻璃柱内部填充介质的不同深度设置有污染源和原位探测头；所述监测探头为水质监测探头、水位监测探头、pH监测探头、氧化还原电位监测探头、电导率监测探头、温度监测探头及溶解氧监测探头中的一种或几种。 8.如权利要求1～7任一所述的方法，其特征在于，所述井灌式回补模拟装置包括垂直埋设于动态水位模拟装置中的、且顶端密封的玻璃井，所述玻璃井直径为80～120mm，直接深入动态水位模拟装置底部，且玻璃井插入动态水位模拟装置部分的井壁上设置有直径1～3mm的孔。 9.如权利要求1～8任一所述的方法，其特征在于，所述河道入渗式回补模拟装置包括垂直于动态水位模拟装置顶部的立方体玻璃罩；所述玻璃罩内不含有黏土层，且玻璃罩底部直接接触含水层介质上方；所述玻璃罩底部设置直径1～3mm的渗水孔；所述玻璃罩高度为100～200mm。 10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述玻璃井或玻璃罩顶部均设置有注水孔，并由注水孔深入注水管；所述玻璃井的注水管深入至动态水位模拟装置底部；所述玻璃罩的注水管深入至含水层介质上方；所述注水管与水箱连接，并设置有阀门和流量计。
所属类别：	发明专利