[实用新型]一种寒区冻土层渗渠集水模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种寒区冻土层渗渠集水模拟装置，属于横井模拟技术领域。

背景技术

在高纬度寒冷地区，许多地区的主要供水水源为地表水源。然而在冬季，河流往往出现封冻甚至连底冻的现象，这时汲取地表水源供水往往无法满足当地生产生活需求。另外即便在非寒区，要在厚度小、埋藏浅的含水层中取水，利用传统的竖井对于水的汲取效率都不理想。针对这两类情况，采用渗渠（集水横井）进行取水则是行之有效的：一方面，针对寒区河流封冻埋期取水的渗渠可汲取含水层中未冻水分；另一方面，针对浅薄含水层水平布置的渗渠有效的增加了取水效率。因此，设计一种寒区冻土层渗渠集水模拟装置来对集水效果进行模拟具有现实意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以完成对集水过程模拟、现象观测和流量定量监测的寒区冻土层渗渠集水模拟装置；进一步地，提供一种可模拟河流水位的寒区冻土层渗渠集水模拟装置；更进一步地，提供一种左模拟槽和右模拟槽可分别模拟两个不同型式渗渠的寒区冻土层渗渠集水模拟装置；更进一步地，本使用新型提供一种排水流畅、流量测量数据稳定的寒区冻土层渗渠集水模拟装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种寒区冻土层渗渠集水模拟装置，其特征在于：包括：方形的模拟槽，所述模拟槽的中间设置有将所述模拟槽左右对称分割开的模拟河道，所述模拟槽与所述模拟河道相对应的两端的下部均设置有模拟渗渠，两所述模拟渗渠与所述模拟河道之间均为模拟含水层；所述模拟渗渠的出水孔与模拟渗渠流量测量仪器相连。

所述模拟河道包括河槽、位于所述河槽底部的开口和与所述开口相连的模拟河流水位控制装置；所述河槽将所述模拟槽对称划分为左模拟槽和右模拟槽。

所述模拟含水层包括设置于所述模拟槽上的若干槽身背面开孔和槽身底部开孔，所述槽身背面开孔和/或槽身底部开孔与所述模拟含水层测压装置相连，所述模拟含水层内填充透水介质。

所述透水介质包括同一级配的细砂，即细砂的颗粒细度在同一级别。

所述槽身背面开孔至少6列，每列至少3个，左右对称分布；所述槽身底部开孔位于所述模拟槽正下方，至少6个，左右对称分布。

所述模拟渗渠包括设置于所述左模拟槽内的左下渗渠和设置于所述右模拟槽内的右下渗渠；所述左下渗渠和右下渗渠上分别设置有若干左下渗渠进水孔和右下渗渠进水孔；所述左下渗渠和右下渗渠的底面分别设置有左下渗渠出水孔和右下渗渠出水孔；所述左下渗渠出水孔和右下渗渠出水孔分别与所述模拟渗渠流量测量仪器相连。

所述左下渗渠与所述模拟含水层相接触的顶面和侧面均设置有若干左下渗渠进水孔，所述左下渗渠的顶面至少平行设置3个，侧面至少平行设置3列，每列至少2个，即所述左下渗渠进水孔的个数为至少9个。

所述右下渗渠与所述模拟含水层相接触的顶面和侧面均设置有若干右下渗渠进水孔，所述右下渗渠的顶面至少平行设置4个，侧面至少平行设置4列，每列至少2个，即所述右下渗渠进水孔的个数为至少12个。

所述左下渗渠出水孔和右下渗渠出水孔的直径为18~22mm。

所述模拟槽的材质为PP板。

模拟河流水位控制装置利用连通器原理控制控制河道中的水位维持在实验要求的高度。

河槽中的水渗透进入由同一级配细砂组成的模拟含水层中。实验过程中可以利用模拟含水层测压装置连接分布在模拟含水层上的管孔进行实时测量。模拟含水层中的土壤水通过位于本实用新型边角处与河道平行的渗渠上的开孔进入到渗渠内部。模拟渗渠流量测量仪器与渗渠底部的出水孔连接测量。

本实用新型的优点：

1.利用连通器原理控制模拟河槽中的水位，保证本实用新型主体结构的简单稳定，水位调节高效方便，有利于实验条件控制。

2.在模拟含水层上合理分布管孔，有利于对模拟含水层中水的状态进行监测。

3.本实用新型能够完整描述浅薄含水层水平布置的渗渠的集水过程。采用对称结构，方便实验条件控制，有利于实验对比。