[发明专利]一种模拟岩溶隧道排水管结晶的实验装置和实验方法

说明书

一种模拟岩溶隧道排水管结晶的实验装置,在支架上设置有主水箱，主水箱长度方向一侧设置有第一辅助水箱、另一侧设置有第二辅助水箱，第一辅助水箱通过第一排水单元与主水箱相连通，第二辅助水箱通过第二排水单元与主水箱相连通，第一排水单元和第二排水单元设置于安装在地面上的调节架上，主水箱宽度一侧通过安装在供水管上的水泵与第二辅助水箱相连通，水泵与控制单元电连接，主水箱宽度一侧通过回水管与第一辅助水箱和第二辅助水箱相连通；本发明实验装置影响因素全面、体积小、便于操作，可推广应用到岩溶隧道排水管道结晶研究技术领域。

技术领域

本发明属于排水管道结晶研究技术领域，具体涉及到一种模拟岩溶隧道排水管结晶的实验装置和实验方法。

背景技术

岩溶(又称喀斯特)地区在我国分布非常广泛，其可溶岩地层面积约占全国土地面积的三分之一，尤其以云南、贵州、广西和广东等部分地区的岩溶最为发育。隧道工程在穿越岩溶地带时，会面临各种各样的困难，其中，岩溶地下水渗流在排水管中结晶而阻塞隧道排水系统已成为亟待解决的难题之一。

要想解决上述难题，就必须研究地下水在排水管中结晶的规律，分析结晶条件、结晶速度等晶体积聚的影响因素，模型实验是实现这一目标的重要手段之一，而目前针对这一问题而发明的实验装置较少，并且已创造的实验装置及实验方法往往存在一些问题，例如：实验装置考虑的影响因素单一，没有尽可能全面地探究排水管结晶规律；实验装置较小，不能尽可能还原真实岩溶隧道排水管中水的结晶情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、实验装置影响因素全面、体积小、高效探索减少排水管结晶的模拟岩溶隧道排水管结晶的实验装置和实验方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是：在支架上设置有主水箱，主水箱长度方向一侧设置有第一辅助水箱、另一侧设置有第二辅助水箱，第一辅助水箱通过第一排水单元与主水箱相连通，第二辅助水箱通过第二排水单元与主水箱相连通，第一排水单元和第二排水单元设置于安装在地面上的调节架上，主水箱宽度一侧通过安装在供水管上的水泵与第二辅助水箱相连通，水泵与控制单元电连接，主水箱宽度另一侧通过回水管与第一辅助水箱和第二辅助水箱相连通。

本发明的第一排水单元为：5组Ⅰ型排水管均设置于安装在地面上的调节架上。

本发明的Ⅰ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，硬直管上设置有阀门。

本发明的第二排水单元为：Ⅱ型排水管、Ⅲ型排水管、Ⅳ型排水管、Ⅴ型排水管、Ⅵ型排水管均设置于安装在底面上的调节架上。

本发明的Ⅱ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，横向波纹管端部水平设置有与横向波纹管相垂直的纵向波纹管，硬直管上设置有阀门；

Ⅲ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，横向波纹管内表面敷设有碎布料，硬直管上设置有阀门；

Ⅳ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，横向波纹管内表面敷设有混凝土碎渣，硬直管上设置有阀门；

Ⅴ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，硬直管上设置有阀门；Ⅴ型排水管的管径小于其余各排水管的管径；

Ⅵ型排水管为：硬直管一端与主水箱相连通、另一端与软管相连通，软管与横向波纹管相连通，横向波纹管外表面依次敷设有加热层和保温层，硬直管上设置有阀门。

本发明的主水箱、第一辅助水箱、第二辅助水箱为密闭结构，第二辅助水箱上设置有溶质添加窗口。

本发明的控制单元为：空气开关和变频器电连接，变频器与水泵电连接。