[实用新型]一种适用于低渗透性土的弥散试验设备

说明书

技术领域

本实用新型属于环境岩土工程领域，具体涉及一种适用于低渗透性土的弥散试验设备。

背景技术

弥散参数是研究污染物在土壤及地下水中迁移转化的最重要参数之一，测定弥散度最可靠办法是进行弥散试验。目前关于水动力弥散参数的研究主要是通过示踪剂模型，采用一维砂柱试验来实现，即装填土柱后用水箱或马氏瓶送示踪剂人工读取电导率间接测定浓度的方式，试验多孔介质主要为粗砂、卵石等，土柱采用烘干的重塑土装填，与原状土存在较大差距。

对于颗粒小、渗透系数低的土(如砂质粉土、粉砂)若采用土柱法，则装填重塑土所需时间长，人力成本大；低渗透性重塑土柱在一定水头压力下存在土柱易断裂、出水量小等现象，对于实验的正常进行造成了较多不便。此外，当前室内弥散试验大都是每隔一定的时间间隔取水样，利用便携式电导率仪测定电导率，这种方法不仅不能保证整个试验过程中对电导率监测的连续型，而且无法较为准确的获得整个试验中电导率的变化值，同时浪费了大量的人力、物力。故针对低渗透性土弥散室内试验研究亟需一种简单高效、连可续测量的测试方法。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，本弥散试验设备通过对渗透仪腔进行加压，消除了试验土柱与渗透仪腔之间的空隙，使得试验土柱可以更准确地模拟一维柱体一端持续注入示踪剂水动力弥散过程。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，所述弥散试验设备包括水压室以及用于容纳试验土柱的渗透仪腔；所述水压室与加压组件连通；所述渗透仪腔设置在所述水压室的内部；所述渗透仪腔包括仪腔顶盘、仪腔底盘以及筒形的柔性侧壁，所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘分别与所述柔性侧壁的两端构成密封连接；所述仪腔底盘连接有示踪剂注入组件，所述仪腔顶盘连接有示踪剂收集检测组件。

所述加压组件包括压力水箱、调压阀以及减压阀；所述压力水箱通过供水管连接所述水压室底部的进水口；所述调压阀以及所述减压阀依次安装在所述供水管上。

所述水压室的顶部设置有排气孔，所述排气孔安装有排气孔阀。

所述示踪剂注入组件包括示踪剂容器以及蠕动泵，所述蠕动泵的进水口通过柔性管连接所述示踪剂容器，所述蠕动泵的出水口通过进水管连接所述仪腔底盘上的进水口。

所述示踪剂收集检测组件包括示踪剂收集容器、流量计以及弥散参数计算装置；所述示踪剂收集容器通过出水管连接所述仪腔顶盘上的出水口，所述流量计安装在所述出水管上，所述弥散参数计算装置的电导率探针设置在所述示踪剂收集容器内部。

所述弥散参数计算装置还包括电导率电极模块、信号转化模块以及处理器模块；所述信号转化模块连接在所述电导率电极模块与所述处理器模块之间，所述电导率探针与所述电导率电极模块连接；所述处理器模块间隔预定时间通过所述电导率电极模块采集所述电导率探针检测到的电导率数据。

所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘靠近所述试验土柱的一侧设置有透水石。

所述柔性侧壁为柔性橡胶薄模

本实用新型的优点是，(1)试验土柱可快速制备，试验土柱的状态贴近野外实际情况，节省了烘土、装填、捣实等工序；(2)在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂；(3)采用蠕动泵送示踪剂溶液，泵送过程中可调节水压和流速，以便维持水压和流速的稳定，同时可缩短试验时间；(4)试验过程中对流出的示踪剂溶液的浓度变化进行连续监测，可随时获取渗滤液浓度的检测信息。

附图说明

图1为本实用新型中的适用于低渗透性土的弥散试验设备的结构示意图；

图2为本实用新型中的弥散参数计算装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：