[发明专利]一种基于承压含水层激流成因的珍珠泉模型

说明书

本发明公开一种基于承压含水层的排泄点由于激流作用形成的珍珠泉模拟演示实验装置，包括可控制高度和水流量的溢水槽、水流运动及气泡产生装置和珍珠泉现象观察装置三个部分。本发明在使用时，可以通过对可控制高度和水流量的溢水槽的水量及高度的调节来控制水流速度及气泡产生情况。水流运动及气泡产生装置可填充一些粗砂，模拟含水层介质，抽拉式化学反应间可以模拟含水层发生的化学变化，空气注射器可以确保水中空气充足便于产生气泡。最后，可以在珍珠泉现象观察装置内观察珍珠泉的现象。本发明模拟实际中珍珠泉的一种产生方式，可以很好的还原演示珍珠泉的形成过程。

技术领域

一种基于承压含水层激流成因的珍珠泉模拟演示实验装置，涉及水文实验领域。

背景技术

南京、济南、寿县、安阳等地都有珍珠泉的景观，是很好的旅游资源。珍珠泉因其泉内宛如有一颗颗珍珠冒出，故而得其名。一直以来对于珍珠泉的形成原因未有明确的认知，一直处于较模糊的状态。泉是地下承压水在地表的一种排泄形式，因其有气泡产生，在水压力的作用下，气泡集聚形成一定大小，进而浮出，好像在泉中冒出的珍珠一般。本发明基于激流作用和化学作用，尽可能还原珍珠泉的一种形成条件，模拟珍珠泉的产生过程。

发明内容

1.本发明的目的

设计一种能产生珍珠泉现象的装置，能直观地反映出模拟珍珠泉主要在激流作用影响下，较真实的形成的过程。

2.本发明的技术方案

为实现上述目的，本发明设计一种基于承压含水层激流成因的珍珠泉模拟演示实验装置，其特征如下：可控制高度和水流量的溢水槽、水流运动及气泡产生装置和珍珠泉现象观察装置。

所述的可控制高度和水流量的溢水槽主要是水泵和放水孔，其特点是溢水槽可以上下移动，水泵可以在提供大量水流的情况下控制流速，放水孔可以对水位进行微小的调节。

所述的水流运动及气泡产生装置主要是涌水台、空气注射器和抽拉式化学反应间，涌水台可以控制出水高度，决定了对承压水层水流产生的激流作用；可抽拉化学反应间便于化学物品的更换添加，基本实现了持续循环性；空气注射器弥补了涌水台上水引起含水层气泡不足的可能，通过注入空气，使水富含气体，便于激流作用引起气泡的产生。

所述的珍珠泉现象观察装置主要是溢水孔、珍珠泉泉口和卵石，卵石便于气泡的附着和集聚，珍珠泉泉口为凸形设计，有利于气泡的集聚与汇集，溢水孔不仅仅可以维持珍珠泉的水位，还便于测算泉的涌水量。

本发明的有益效果：本发明是一种基于承压含水层激流成因的珍珠泉模拟演示实验装置，在使用时，使装置内充满水，水位达到溢水孔高度，打开可抽拉式化学反应间添加石灰岩和一定浓度的盐酸，并使其发生反应。控制水泵出水量及涌水台高度，使之水流在含水层击起水泡，且水泡产生位置低于挡板边间，打开小的放水孔，使其承压水流动循环，并保证进水速度大于出水速度。再不断的利用空气注射器鼓入空气，确保水体气体充足，便于气泡产生。这样有利于人们直观地对珍珠泉的形成过程进一步认识，还可以欣赏珍珠泉的现象。

附图说明

图为本发明整体结构示意图

附图标记如下：1、溢水槽，2、隔板，3、注水孔，4、止水夹，5、放水孔，

6、软管，7、蓄水槽，8、涌水口，9、过滤网，10、涌水台，11、粗砂粒，

12、水泵，13、抽拉式化学反应间，14、抽拉式隔板，15、珍珠泉泉口，16、溢水孔，17、卵石，18、滑动轨道，19、注射孔，20、空气注射器。

具体实施方案

下面结合附图对本发明进行进一步说明。