[发明专利]河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统及其方法

权利要求书

1.一种河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统，其特征在于，包 括：地表水位调控装置、控渗装置、包气带模拟装置、地下水位调控 装置以及数据监测系统；

所述地表水位调控装置连接所述控渗装置；

所述控渗装置包括：

控渗柱(1)，用于通过填装不同的控渗材料来调控包气带的渗透 性能；

缓冲调节柱(2)，上层通过法兰盘与控渗柱(1)连接，下层通 过供水管路(3)和蠕动泵(4)与包气带模拟装置相连接，用于加设 找平层和反滤层；

所述包气带模拟装置包括：多个串联的土柱(5)，由蠕动泵(4) 和供水管路(3)串联，用于盛装河床土壤以模拟包气带结构；

所述土柱(5)分为多节，用于方便更换和调控；所述土柱(5) 侧壁开设渗滤液取样口(6)、土壤温度-水分-盐分传感器布设口(7) 和采土口(8)，用于定时监测包气带的温度、水分以及盐分状况；提 取土壤水来监测包气带污染物的迁移转化规律；

所述地下水位调控装置包括：地下水供水马氏瓶(10)和地下水 平衡器(11)，通过地下水补充管路(9)相互连接，用于通过调节地 下水供水马氏瓶(10)相对土柱(5)的高度来控制地下水位，模拟 不同地下水位情景；

所述地下水平衡器(11)，与所述包气带模拟装置相连接，用于 观测土壤水与地下水之间的转化量，以量化土壤水与地下水的转化规 律；

所述数据监测系统，用于从所述包气带模拟装置获取水量与水质 监测数据，包括：土壤水自动采集器和土壤温度-水分-盐分传感器 (12)。

2.如权利要求1所述的河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统， 其特征在于，所述土壤水自动采集器包括：多孔陶土管(13)、采样 瓶(14)、真空抽气泵(15)、过滤器(16)、多孔通气变头(17)和 存样器(18)；所述多孔陶土管(13)安装于各土柱(5)侧壁的渗滤 液取样口(6)中，各土柱土壤温度-水分-盐分传感器(12)的Hydra 探针(19)通过观测口埋设在包气带不同断面。

3.如权利要求1所述的河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统， 其特征在于，所述数据监测系统，还包括数据采集与控制装置；

所述数据采集与控制装置包括：数据采集控制器(20)和上位机 (21)；

所述数据采集控制器(20)，用于采集土壤温度-水分-盐分传感 器(12)的数据，并对蠕动泵(4)、电控阀门(29)进行控制；上位 机(21)与数据采集控制器(20)连接，用于实现对土柱(5)内温 度、水分、盐分数据的实时监测、记录和显示。

4.如权利要求1所述的河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统， 其特征在于，所述地表水位调控装置包括：通过供水管路顺次连接的 蓄水箱(22)、供水管道泵(23)、地表水位供水马氏瓶(24)和地表 水位调控柱(25)；

所述蓄水箱(22)，用于通过供水管道泵(23)为地表水位供水 马氏瓶(24)提供试验用水；

所述地表水位调控柱(25)，用于通过调节相对土柱(5)的高度 来控制地表水位，模拟不同深度地表水入渗的情景；

所述地表水位调控柱(25)通过法兰盘与所述控渗柱(1)连接。

5.如权利要求4所述的河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统， 其特征在于，所述地表水位调控装置还包括设于地表水位调控柱(25) 上方的蒸发模拟装置；所述蒸发模拟装置包括相互连接的功率可调红 外灯(26)和温控器(27)，所述温控器(27)的感温探头插入地表 淹水水体中，用于通过改变功率可调红外灯的功率和数量，模拟多样 化的蒸发条件，并实现特定温度条件下功率可调红外灯的自动开闭。

6.如权利要求1所述的河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统， 其特征在于，还包括遮光装置，所述遮光装置包括遮光布，用于对模 拟包气带中污染物的环境进行遮光处理，形成不透光的黑暗效果。