[发明专利]用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩体裂隙溶质运移技术领域，具体的说是一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置。

背景技术

岩体裂隙溶质运移问题一直受到人们的关注，而往往把水流试验和示踪剂试验作为基础展开。近几年来，随着岩体裂隙溶质运移问题研究的不断深入，有不同的学者对不同的溶质在真实的裂隙岩体中进行了不同流速或浓度的运移试验过程。其中有些易挥发性的地下水污染物以及污染物修复剂的运移规律越来越受到专家们的重视。

中国专利CN 2699314Y《裂隙介质水流、溶质运移试验装置》公开了一种包含有传感器与密封材料的试件容器，试件容器的底部设有饱和进水管和出水管，在饱和进水管上控制进水流量，在出水管上设有压力表、流量表，从而测定溶质在裂隙介质中各点的溶液浓度、压力和温度。但是，此试验装置采用真的岩石，无法很好的观察溶质的运移过程，只能测定溶液溶度、压力和温度等参数。

然而，在地下水污染物中，不乏易挥发，易致病，或在试验操作过程中易与空气接触或易于岩石裂隙表面发生化学反应的现象；同时，污染物修复剂又大部分具有强还原性，这也造成了其易于空气发生反应，生成固体沉淀物堵塞溶质运移通道，或产生气泡影响试验效果。上述专利均无法解决这些问题。

发明内容

根据上述不足之处，本发明的目的在于：提供一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，通过本装置，可以更好的展示试验结果，且试验结果不受原材料的影响，准确度更好。

为实现上述目的，本发明的技术方案在于：一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，包括溶质入注单元、溶质运移单元以及溶质采集单元。

其中，溶质入注单元包括与入注腔相连的蠕动泵和注射泵，蠕动泵与去离子水瓶相连；溶质入注单元还包括与入注腔相连的入注腔废水回收瓶。

溶质运移单元包括用于放置灯光箱的底座，底座与支架相连，支架设有用于固定仿真岩石的固定装置，仿真岩石的一端与入注腔相连，入注腔与入注腔测压管相连；仿真岩石的另一端与排水腔相连，排水腔与排水腔测压管相连；仿真岩石的上方设有图像采集装置，图像采集装置与图像显示装置相连。

溶质采集单元包括与排水腔相连的样品自动采集仪和废水收集瓶。

优选的是：溶质运移单元设置在密封暗箱内。

优选的是：固定装置设有用于调整仿真岩石角度的倾斜机构。

优选的是：固定装置设有水平仪。

优选的是：图像采集装置与支架相连，所述的支架设有高度调节机构。

优选的是：仿真岩石的横向外侧面的裂隙处设有密封垫。

优选的是：仿真岩石的制作方法包括如下步骤：

(1)天然岩石的压裂处理

1.1、取天然岩体，切割成为标准岩块；

1.2、在所述标准岩块的窄侧面的四周打磨出相连通的凹槽；

1.3、将打磨出凹槽的标准岩块放置在压力机下，用固定装置将所述的标准 岩块进行固定，在所述标准岩块顶部的凹槽内放置一根金属棒，将压力机与金属棒接触，并向金属棒施加压力，所述的标准岩块在压力机的施压过程中形成一条断裂面；

1.4、将所述的标准岩块沿着断裂面分开，清洗压裂后的标准岩块的表面；

(2)仿真岩石的制作

2.1、选取耐高温的液体石膏材料，对压裂后的标准岩块的裂隙面进行浇筑，制作石膏模具；

2.2、待石膏液体风干后，将石膏与压裂后的标准岩块进行剥离，得仿真岩石模具；

2.3、将高温融化后的液态玻璃缓缓注入仿真岩体模具中；

2.4、待液态玻璃风干后，将石膏剥离，得与原岩体裂隙面一样的仿真岩石。

优选的是：仿真裂隙制作的第一步中将石膏液体倒进一个大于标准岩块的容器内，将标准岩块的裂隙面面向盛有石膏液体的容器，并将标准岩块慢慢压进石膏液体内。

优选的是：仿真裂隙制作的第三步中，将仿真岩体模具置于超声波仪器内，边注入液态玻璃边进行超声。

本发明的有益效果在于：本发明通过透明的仿真岩石，可以更为直观的观察溶质运移的过程，同时仿真岩石不会与试剂发生反应，避免了氧化还原反应产生的固体沉淀物对溶质运移通道的堵塞，可以更为真实的反应溶质在裂隙中的运移过程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。