[发明专利]一种监测潜流交换通量的装置及监测方法

权利要求书

1.一种监测潜流交换通量的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，向地表水箱(36)中加入沉积物，然后关闭自循环阀门(18)，打开供水阀门(26)，打开水泵(13)，由供水箱(24)向水槽(1)中供水至地表水箱(36)中的地表水水位恒定；

步骤2，关闭供水阀门(26)，打开自循环阀门(18)，改变水泵(13)开度待流量达到实验要求，使地表水水位稳定；

步骤3，调节地表水温度，并保存水温变化过程中温度记录仪记录(33)的温度数据以及时间数据；

步骤3.1，开启管道加热装置(15)将地表水加热至试验要求最高温度，待地表水加热至试验要求最高温度后，关闭管道加热装置(15)；

步骤3.2，打开管道冷却装置(16)，将地表水降温至实验要求的最低温度，待地表水冷却至试验要求最低温度后，关闭管道冷却装置(16)；

步骤3.3，保存水温变化过程中温度记录仪记录(33)的温度数据以及时间数据；

步骤4，根据温度记录仪记录的温度数据、时间数据计算地表水箱的潜流交换量，单位面积潜流交换量计算公式为：

其中：κ_e为有效热扩散系数(m²/s)，C为沉积物的比热容(J/m³/℃)，C_w为水的比热容(J/m³/℃)，Ar为不同深度的2个温度传感器温度振幅比，

v为河床入渗率；P为温度变化的周期，Δz为不同深度的两个测量点之间的直线距离。

2.根据权利要求1所述的一种监测潜流交换通量的方法，其特征在于，步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1，向地表水箱(36)中加入沉积物，关闭自循环阀门(18)，打开供水阀门(26)，打开水泵(13)，打开第一阀门(9)，打开第三阀门(37)，由供水箱(24)向水槽(1)的沉积物层(3)中加入清水，使沉积物层达到饱和状态，即水面恰好淹没沉积物层(3)表面，且1小时内水面无下降；

步骤1.2，调整水位调节板(8)的角度使过水层(2)的水深达到实验要求水位；

步骤3.1具体按照以下步骤实施：

步骤3.1.1，开启管道加热装置(15)，并在温度控制器(31)上设置试验要求最高温度，恒温加热；

步骤3.1.2，观察温度监测装置(10)，待地表水加热至试验要求最高温度后，关闭管道加热装置(15)，关闭第一阀门(9)，关闭第三阀门(37)；

步骤3.2具体按照以下步骤实施：

步骤3.2.1，打开第二阀门(11)和第四阀门(38)，使水流入冷却水箱(39)；

步骤3.2.1，待冷却水箱(39)满后，打开冷却循环抽水泵(21)，打开冷却循环水出水阀门(22)；

步骤3.2.2，打开冷却循环水回水泵(23)；

步骤3.2.3，观察温度监测装置(10)，当温度降至试验要求最低温度时，关闭冷却循环抽水(21)；

步骤3.2.4，当冷却水箱(39)中的水抽完，关闭冷却循环回水泵(23)，此时，为一个循环周期。