[发明专利]一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置及方法

权利要求书

1.一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置，其特征在于：包括叉车(1)、水槽(2)和基座(3)，所述基座(3)上设置有用于支撑所述水槽(2)下表面的支撑杆，所述水槽(2)下表面的右侧连有转轴(6)，所述转轴(6)的两端穿过位于所述基座(3)右侧的两个所述支撑杆的上端，所述水槽(2)下表面的左侧由所述叉车(1)的升降结构带动上下运动，所述水槽(2)的右侧面下端开设有与其等宽的排水口(8)，所述排水口(8)处安置有透水层，所述排水口(8)装有控制水槽排水的阀门，所述排水口(8)连有导流槽(7)，所述导流槽(7)的下方设置有接水容器(4)，所述接水容器(4)内设置有水位计(5)，所述接水容器(4)由三个不同底面积的柱体连接组成，从下往上底面积逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置，其特征在于：所述透水层的材质为土工织物。

3.根据权利要求1所述的一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置，其特征在于：所述水槽(2)下表面的左侧设置有木块(9)，所述木块(9)位于所述叉车(1)的升降结构上。

4.根据权利要求1所述的一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置，其特征在于：所述基座(3)通过膨胀螺丝(10)固定在地面上。

5.一种实验室中测量斜坡地下水排水量的方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的一种实验室中测量斜坡地下水排水量的装置，包括以下步骤：

S01，关闭排水口(8)处的阀门，往水槽(2)中加满去离子水，检查水槽(2)是否漏水；

S02，向装满去离子水的水槽(2)中加入经过去离子水洗净的沙子，直到水槽(2)被填满后，轻轻抹平沙子表面，打开排水口(8)的阀门让水槽(2)自由排水，一段时间后关闭阀门；

S03，操作叉车(1)抬升水槽(2)的左端，到达预先设定的坡度，把接水容器(4)放置于导流槽(7)的下端，同时设置好水位计(5)的数据读取和记录周期并放置在接水容器(4)中；

S04，往水槽(2)上表面加入去离子水，使地下水位到达预先设定的水位，保证水不从水槽(2)上表面溢出，轻轻抹平沙子表面；

S05，打开排水口(8)的阀门，使水槽(2)处于自由排水的状态；

S06，待排水过程完成后，关闭排水口(8)的阀门，操作叉车(1)降落水槽(2)使之水平，再从接水容器(4)中取出水位计(5)并导出每一个时刻的水位数据；

S07，通过接水容器(4)中水位的变化计算得到斜坡地下水排水量。

6.根据权利要求5所述的一种实验室中测量斜坡地下水排水量的方法，其特征在于：S07中，斜坡地下水排水量的计算公式为：

其中：Q为第i时刻斜坡地下水排水量，h_i和h_i-j分别为第i和i-j时刻接水容器中的水位，A为接水容器的底面积，t_o代表水位计测量周期间隔，j代表第i和i-j时刻之间测量周期间隔的个数。