[实用新型]喀斯特地区间歇泉模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学模拟装置，具体说是一种能演示喀斯特地区间歇泉成因、形成的模拟装置。

背景技术

在地面的天然出露点，当含水层或含水通道被侵蚀切割出露于地表时，在适宜的条件下，地下水便涌出成泉。泉的出现受一定的地质、水文地质及地形条件的控制。能够周期性地、有节奏地喷水的温泉，称之为间歇泉。间歇泉是与近期火山或活动有关的水热活动产物。在众多的地质景观中，间歇泉算是十分奇特的现象，它的周期性喷发也常引起人们的好奇。而根据数据显示，在有间歇泉出现的地方，往往都是地壳活动频繁的地区，如冰岛、纽西兰及黄石国家公园。一般认为，适宜的地质构造和充足的地下水源是形成间歇泉最根本的因素，此外，还要有一些特殊的条件：首先，间歇泉必须具有能源，地壳运动比较活跃地区的炽热的岩浆活动是间歇泉的能源，因而它只能位于地表稍浅的地区。其次，要形成间歇性的喷发，它还要有一套复杂的供水系统来连接一条深泉水通道。在通道最下部，地下水被炽热的岩浆烤热，但在通道上部，泉水在高压水柱的压力下又不能自由翻滚沸腾。同时，由于通道狭窄，泉水也不能进行随意的上下对流。这样，通道下面的水在不断地加热中积蓄能量，当水道上部水压的压力小于水柱底部的蒸汽压力时，通道中的水被地下高压、高温的热气和热水顶出地表，造成强大的喷发。喷发后，压力减低，水温下降，喷发因而暂停，为下一次新的喷发积蓄能量。这种成因的间歇泉往往是温泉。

喀斯特地区地质构造复杂，间歇泉的成因有所不同。往往是特殊的供水系统连接的泉水通道形成间歇泉。

由于间歇泉的周期性喷发，被人们惯于某种神秘力量、“超自然”现象等等，在教学中也是难点之一。长期以来，地球科学、地理科学类的教学以及科普中，需要一种，模拟喀斯特地区间歇泉的形成成因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种模拟装置，它能模拟喀斯特地区间歇泉的成因、直观地演示喀斯特地区间歇泉的形成。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

喀斯特地区间歇泉模拟装置，包括一容器，该容器包括一进水管道和一出水管道；该进水管道包括一出露的进水口和一连接上述的容器的进水孔，对形状无特殊要求；该出水管道为由上升管道和下降管道形成的弯曲管道，出水管道连接上述的容器的出水孔，下降管道的端部为出水口。上述的进水口高于上升管道和下降管道的转折端，形成出水口低于进水口的供水通道。

在上述的容器上还可以设置一进气管道，以便出水管道的出水顺畅。

当水从进水口经进水管道从进水孔注入容器后，液面逐渐升高。当容器内的液面高于出水孔时，容器内形成密闭空间，随着水的继续注入，容器内的压强将会逐渐加大，最终会超过大气压强，水将通过出水孔经出水管道、上升管道、下降管道在出水口流出。随着水的流出，容器内的压强将越来越小，当容器内的压强小于大气压强时，出水将会停止。随着水的继续注入，容器内的压强将会再逐渐加大，最终会超过大气压强，水将流出，形成周期性的水的流出。

本实用新型的有益效果在于：设计简单，可以模拟喀斯特地区间歇泉的形成、直观地演示喀斯特地区间歇泉的成因。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型的模型的纵剖面图。

图中：1-容器，2-进水管道，3-进水口，4-进水孔，5-出水孔，6-出水管道，7-上升管道，8-转折端，9-下降管道，10-出水口，11-进气管道。

具体实施方式

参照附图1、2，喀斯特地区间歇泉模拟装置，包括容器1，容器1包括进水管道2和出水管道6。

进水管道2包括出露的进水口3和连接容器1的进水孔4。

出水管道6为由上升管道7和下降管道9形成的弯曲管道，出水管道6连接容器1的出水孔5，下降管道9的端部为出水口10。

进水口3高于上升管道7和下降管道9的转折端8，形成出水口10低于进水口3的供水通道。

容器1上设置有进气管道11。