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原文传递河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置及方法

专利名称：	河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置及方法
摘要：	本发明公开了河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置及方法，包括包气带和含水层介质模拟箱体、水流及溶质供给系统、渗透集水排水系统和喷淋模拟装置；采用本发明装置可实现河流对含水层侧向渗透模拟、降水及河流入渗垂向模拟补给、土壤介质溶质迁移与累积模拟等过程，亦可通过模拟绘制不同位置的水流场和溶质浓度场，还可通过水流运移或溶质迁移实验反算土壤或其他介质参数。本发明适用于水文地质学、土壤学、环境学等方面的科学研究和教学辅导。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	内蒙古;15
申请人：	水利部牧区水利科学研究所
发明人：	廖梓龙;郝伟罡;王丽霞;宋一凡;刘华琳;崔英杰;纪刚;龙胤慧;张燕飞;徐晓民;焦瑞;梁文涛;韩振华;于向前;吴永胜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910150568.4
公开号：	CN109668809A
代理机构：	长沙星耀专利事务所(普通合伙)
代理人：	舒欣
分类号：	G01N13/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	010020 内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区大学东街128号
主权项：	1.河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，包括包气带和含水层介质模拟箱体、水流及溶质供给系统、渗透集水排水系统和喷淋模拟装置；所述包气带和含水层介质模拟水箱内部充填有介质材料，箱体底部设置有为渗漏隔板；所述水流及溶质供给系统包括设置在包气带和含水层介质模拟水箱左侧的左侧水槽，左侧水槽与所述包气带和含水层介质模拟水箱连通，在接触面上设置有左侧水位控制隔板；所述渗透集水排水系统包括设置在包气带和含水层介质模拟水箱底部的渗漏隔板和设置在包气带和含水层介质模拟水箱右侧的右侧水槽；所述右侧水槽与所述包气带和含水层介质模拟水箱连通，在接触面上设置有右侧水槽水位控制隔板；所述右侧水位控制隔板的高度略低于左侧水位控制隔板。 2.如权利要求1所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述左侧圆柱形水槽通过供水胶管与第一集水箱连通，在供水胶管上设置有供水控制阀门。 3.如权利要求1所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述包气带和含水层介质模拟水箱的箱体上均匀布置有若干个取样孔，取样孔呈一定角度倾斜嵌入箱体中，连接处上设置有过滤网。 4.如权利要求2所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述水流及溶质供给系统还包括设置在包气带和含水层介质模拟水箱正上方的水槽，所述水槽通过顶部水槽供水胶管与第一集水箱连通，所述顶部水槽供水胶管上设置有顶部水槽供水阀门。 5.如权利要求4所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述水槽为宽浅凹形矩形水槽，水槽底部布设有不同半径的小圆孔，水槽向含水层介质模拟水箱的右侧倾斜一定角度。 6.如权利要求1所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述水流及溶质供给系统还包括设置在包气带和含水层介质模拟水箱7上方的喷淋模拟装置。 7.如权利要求6所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述喷淋模拟装置包括第二集水箱、降水给水管，降水给水阀门，降水模拟移动支架和降水模拟喷头组成；所述降水模拟喷头通过降水给水管与所述第二集水箱联通，所述降水模拟喷头设置在所述降水模拟移动支架上。 8.如权利要求7所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述降水模拟移动支架包括两个平行设置的竖轴滑动槽和设置在两根竖轴滑动槽之间的滴头悬挂横杆，滴头悬挂横杆的两端设置有与竖轴滑动槽相配合的滴头悬挂横杆滑动轮，所述降水给水管分出若干个供水支管,供水支管的末端设置有可调节大小的滴头，所述可调节大小的滴头通过移动式滴头悬挂绳悬挂在所述滴头悬挂横杆上。 9.如权利要求1所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置，其特征在于，所述水槽向含水层介质模拟水箱的小布设置有底部集水排水槽，所述底部集水排水槽上设置有底部水槽排水阀门和底部水槽排水及取样孔。 10.一种权利要求1所述的河谷平原带溶质累积与迁移模拟实验装置进行试验的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：根据实验目的，向包气带和含水层介质模拟箱体中填充介质材料，每铺设一定高度，需按照介质性质进行压实处理； S2：向第一集水箱内装入普通纯净水或含溶质或污染物的溶液； S3：开启供水控制阀门，使水流通过重力作用，沿着供水胶管进入左侧水槽，同时根据实验任务，调节左侧水槽与包气带和含水层介质模拟箱体之间的水位控制隔板，确定整个装置的含水层水位； S4，用量筒接取包取样口的水样，同时收集右侧水槽和底部集水排水槽的水样，进行体积和浓度检测，进行实验分析； S5，在包气带和含水层介质模拟箱体的上方加装水槽，重复S1-S4，进行河流垂向入渗补给实验； S6移除水槽，在包气带和含水层介质模拟箱体的上方加装喷淋模拟装置，重复S1-S4，进行降水入渗实验或侧向流动条件下降水扰动影响试验。
所属类别：	发明专利