[实用新型]模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水体生态环境技术领域，涉及潮汐往复流河道模拟装置，特别涉及一种模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置。

背景技术

海口是人口密集的地区，也是人类活动最为频繁的地区。随着河道沿岸污染物排放量不断增加，河道生态环境问题日益突出，又近年调水工程、水库大坝工程的实施，海口河道上游下泄流量不断减少，一方面导致河流水体纳污能力变小，水环境形势严峻；另一方面导致海口河道水体交换周期变大，受海口潮汐影响，整个水体来回回荡，较之前河流中污染物滞留时间变长，污染物累计，同时水体耗氧量变大，水质恶化。同时盐水的入侵严重影响到两岸人民生活用水、工农业用水以及淡水生物养殖等。改善海口河道水质的关键是开展影响水体污染物机理的研究。

水利生态科研及海岸环境工程研究等任务要求在物理模型中复演原型的潮汐往复流现象，即将天然河道形态制作成比尺模型，要求通过水量、水位与时间的缩尺复演天然河道的潮汐往复流现象，即为潮汐往复流模拟。准确的模拟河道潮汐往复流过程，需要一套完整的潮汐控制装置。针对上述现象的模拟，目前主要采用数学模型，考虑到数学模型近似假设和参数选取的不确定性，通过更直观的物理模型模拟潮汐往复流河道污染物迁移扩散仍未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述问题，提供一种模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置，本实用新型能够模拟上游不同下泄流量、下游不同潮汐流量水位条件下海口河道潮汐往复流水流特征，进而研究潮汐往复流河道污染物迁移扩散规律(盐水上溯规律)。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置，包括上游流量控制装置、中间水槽装置、下游潮汐流量控制装置，其特征在于：所述的上游流量控制装置包括进水管、恒流水箱、上游水位控制水箱；所述的中间水槽装置包括水槽槽体、测速装置、污染物进污水箱；所述的下游潮汐流量控制装置包括潮汐水位控制水箱、无压出水管、排水系统、回流水泵、潮汐回流模拟水箱、补偿或海水盐度模拟水箱；所述的水槽槽体上端连接上游水位控制水箱，下端连接潮汐水位控制水箱，所述的潮汐水位控制水箱连接潮汐回流模拟水箱；所述的补偿或海水盐度模拟水箱连接潮汐回流模拟水箱；所述的下游潮汐流量控制装置底部设有由横向拉板控制的矩形出水口，所述的潮汐回流模拟水箱设有垂向拉板控制的矩形回流口，矩形出水口的下端连接无压出水管；所述的污染物进污水箱设有控制水位高度的上下移动式溢流口，并通过进污管与水槽的进污口连接。

进一步地，模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置，其特征在于，所述的恒流水箱设有控制水位的挡板、溢流口和恒流水管；所述进水管流量大于恒流水管流量，恒流水箱中间设有控制水位高度的组合式挡板，组合式挡板分有不同的高度。

所述的上游水位控制装置和潮汐水位控制装置设有潮汐最高水位线和潮汐最低水位线；所述的水槽槽体上设有污染物进污口、水质采样口和测速装置；所述的排水水箱设有排水口；所述的回流水泵与排水水箱和潮汐回流水箱连接。

所述的排水系统包括排水管和排水水箱，无压出水管的出水排入排水水箱，之后一部分水通过回流水泵回流至潮汐回流模拟水箱，剩余水由排水管排出。通过控制横向拉板和垂向拉板的移动速度而改变矩形出水口和矩形回流口的大小来控制退潮和涨潮的速度。

模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置；装置包括上游流量控制装置、中间水槽装置、下游潮汐流量控制装置，所述的上游流量控制装置包括进水管、恒流水箱、上游水位控制水箱；所述的中间水槽装置包括水槽槽体、测速装置、污染物进污水箱；所述的下游潮汐流量控制装置包括潮汐水位控制水箱、无压出水管、排水系统、回流水泵、潮汐回流模拟水箱、补偿或海水盐度模拟水箱；所述的水槽槽体上端连接上游水位控制水箱，下端连接潮汐水位控制水箱，所述的潮汐水位控制水箱连接潮汐回流模拟水箱；所述的补偿或海水盐度模拟水箱连接潮汐回流模拟水箱；所述的下游潮汐流量控制装置底部设有由横向拉板控制的矩形出水口，所述的潮汐回流模拟水箱设有垂向拉板控制的矩形回流口，矩形出水口的下端连接无压出水管；所述的污染物进污水箱设有控制水位高度的上下移动式溢流口，并通过进污管与水槽的进污口连接；