[实用新型]一种测量指定点地下水出渗量的室内实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下水初渗量测量，具体涉及一种指定点地下水出渗量的室 内实验装置，即可以模拟地下水流动、并测量各个点的地下水渗出量的低成本、 易操作、组装的室内实验装置。

背景技术

由于地下水出渗量的测量往往会遭遇苛刻地势、恶劣环境、巨额资金等等因 素的影响，从而往往难以获得预期的数据，同时由于设备移动不便、测点难以布 置，往往测量区域不能随意改变、范围也受到了极大的限制，从而影响数据的完 整性，所以按比例缩小实际情况并建立相应模型是解决以上问题的途径之一，室 内模型实验大大减轻了现场客观因素对实验的影响，并且极易安装、测量，因此 需要一套低成本、易操作、稳定简易的测量某点地下水出渗量的室内实验装置。

发明内容

发明目的：本实用新型针对以往野外地下水出渗量实验的缺陷，开发设计一 种能在室内模拟地下水流动情况的低成本、易操作、稳定简易、能够测量指定点 地下水出渗量的室内实验装置。

技术手段：为实现上述技术目的，本发明的测量指定点地下水出渗量的室内 实验装置，其特征在于，包括地下水测量单元和用于给所述地下水测量单元持续 供水并保持地下水位恒定的供水单元，所述的地下水测量单元模拟水箱、均流板、 第一溢流板、圆筒传输管、外置溢流微型水箱、水位测量管、升降台和重力传感 器，其中：

所述的第一溢流板和均流板分别设置所述模拟水箱内并分别距离所述模拟 水箱左侧和右侧15～20cm；

在第一溢流板和均流板之间装沙，在所述第一溢流板的右侧挖有弧形河床；

所述圆筒传输管部分插设于沙中，部分留于水中，并保持圆筒传输管的顶端 圆面略高于水位4～5mm；

所述外置溢流微型水箱通过水管与圆筒传输管的上流出口相连并设置于所 述升降台上；

所述水位测量管装于所述模拟水箱的侧边，其底端与外置溢流微型水箱相 连；

所述重力传感器的上方设置有托盘，所述托盘设置于外置溢流微型水箱的溢 流口的正下方，所述重力传感器依次与ADC和计算机相连，重力传感器所得数 据通过ADC转化为数字信号传输给计算机。

具体地，所述的供水单元包括相互连通的储水箱和供水水箱，所述供水水箱 与模拟水箱相通，所述供水水箱内设置有第二溢流板，所述第二溢流板距离所述 供水水箱的侧壁10～15cm；所述储水箱内设置有水泵，通过所述水泵将储水箱内 的水输送到供水水箱；所述供水水箱的上方设置有滑轮，所述供水水箱通过绳索 连接于所述滑轮上，通过滑轮调整供水水箱的高度从而控制均流板右侧水位高 度；所述供水水箱通过水泵蓄水至第二溢流板高度，通过第二溢流板溢出多余水 量从而保持水位恒定，同时通过管道将水传输至模拟水箱；所述第二溢流板溢出 水量通过管道流回储水箱循环利用。

优选地，所述模拟水箱尺寸为54.6cm×200cm×16.9cm，右侧开有圆孔连接 供水水箱，左侧开有溢流嘴通过量筒测量泄流量，并用水位测量管测量出第一溢 流板右侧溢出水流的水位，并在外置溢流微型水箱的水位管上做出标记。

优选地，所述的圆孔的底端距离地面2～3cm，所述圆孔的直径为4～5cm；所 述溢流嘴的底部距离地面4～5mm。

所述圆筒传输管为上下无盖型，在管中间开有4～5mm小孔通过水管与外置 溢流微型水箱相连，利用圆筒传输管管内水位与外置溢流微型水箱保持水头相同 并恒定，模拟水箱中弧形河床段指定测量点的出渗水量将通过圆筒传输管上的水 管流至外置微型水箱并溢流而出。

所述外置溢流微型水箱尺寸10.5cm×6cm×4cm，底部开孔通过硅胶管与圆 筒传输管相连。

优选地，所述弧形河床的尺寸为深9～10cm、长37.5～40cm。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

(1)与以往室内实验相比，模型简单易操作，能够模拟出均匀稳定的地下 水流动，通过滑轮改变高度即可改变地下水位，从而可以判断水位扰动对出渗流 速的影响。

(2)利用外置溢流微型水箱与圆筒传输管保持同一水面，从而地下水出渗 面的出渗点溢出水流直接从微型水箱溢流口流出，方法简单便捷，可实施性高， 可以随意移动布置于不同出渗点。