[发明专利]地下水质渗透模拟实验装置及使用方法

说明书

本申请公开了一种地下水质渗透模拟实验装置及使用方法，涉及地下水水动力学模拟、地下水污染物运移动力学领域，实验装置包括沙土箱、供水装置和水质检测装置，沙土箱包括底板、前面板、后面板和侧板，前、后面板通过底板连接，底板两侧连有第一延伸板和第二延伸板，底板下方设有渗透水盛接盒，渗透水盛接盒与水质检测装置相连通；前、后面板内侧设有多个插槽，内侧左右两边分别设有侧槽，侧槽中放置侧板，插槽中放置透水石；第一延伸板上设置有电动伸缩杆和推板，第二延伸板上设置有电动伸缩杆、转动电机和转动疏松耙，电动伸缩杆、水质检测装置和转动电机均与控制器连接。该实验装置采用组装式结构，有利于根据实际情况对装置进行改进和调整。

技术领域

本申请涉及地下水水动力学模拟、地下水污染物运移动力学领域，具体地说，涉及一种地下水质渗透模拟实验装置及使用方法。

背景技术

随着现代科技的进步和社会的发展，传统水生态环境受到不同程度的污染，水资源环境也受到严重的威胁，但是地下水运动的规律极其复杂，往往具有空间尺度大、时间长等特征；在室内实验中，往往难以控制模型研究区的水文条件、边界条件、补给条件以及地层岩性等。

室内的地下水渗流物理模型实验是国内外研究土壤和地下水中污染物迁移的重要手段，物理模型研究地下水中污染物迁移规律十分直观。目前，实验室所用的地下水模型装置较为简单，基本为一维土柱或功能单一。一维土柱具有局限性：通常一维土柱是模拟在某一水力梯度下，水在土体中的渗透以及污染物的弥散，无法考虑水力梯度变化、渗透土体各向异性以及空间异质性；可控条件少：传统的室内一维或二维模型一般不能灵活控制模型内部的水力梯度、污染物输入位置、观测取样位置等；模拟情形单一：模拟区域具有的一些水文地质特征是影响地下水运动的重要因素，如地形地势、河流湖泊、人为影响、地质断层、特殊地质构造等，传统模型无法兼顾；功能模块没有后续升级空间：随着研究的深入，模型功能和参数需要不断调整，然而现有模型一般没有考虑后续改进，重复利用率低，因此急需一种多土层结构的地下水质渗透模拟实验装置。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种地下水质渗透模拟实验装置及使用方法，对实验装置采用组装式结构，并在沙土箱的土样进出口两侧分别设置推板和转动疏松耙，便于根据实际实验需要，对实验装置的结构进行变更，对土样的疏松度进行调整。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：

第一方面，一种地下水质渗透模拟实验装置，包括：沙土箱、供水装置和水质检测装置，所述供水装置和所述水质检测装置分别与所述沙土箱相连接；

所述沙土箱包括底板、前面板、后面板和侧板，所述底板、所述前面板、所述后面板和所述侧板形成容置空间，所述前面板和所述后面板的底部通过所述底板连接，所述侧板包括第一侧板和第二侧板，且所述第一侧板和所述第二侧板分别位于所述前面板的两侧，所述底板的两侧分别设置有第一延伸板和第二延伸板，所述底板远离所述前面板和所述后面板的一侧还设置有渗透水盛接盒，所述渗透水盛接盒与所述水质检测装置相连通；

所述前面板朝向所述后面板的一侧设置有第一侧槽、第二侧槽和多个第一插槽，所述第一侧槽和所述第二侧槽分别沿第二方向延伸，多个所述第一插槽沿第一方向延伸并沿所述第二方向排布，所述第一方向与所述第二方向相交；所述后面板朝向所述前面板的一侧设置有第三侧槽、第四侧槽和多个第二插槽，所述第三侧槽和所述第四侧槽分别沿所述第二方向延伸，多个所述第二插槽沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排布；所述第一侧槽和所述第三侧槽中放置所述第一侧板，所述第二侧槽和所述第四侧槽中放置所述第二侧板，所述第一插槽和所述第二插槽中放置透水石；

所述第一延伸板上设置有第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和推板，所述第一电动伸缩杆沿所述第二方向伸缩，所述第二电动伸缩杆沿所述第一方向伸缩；所述推板固定于所述第二电动伸缩杆靠近所述第一侧板的一侧；