[实用新型]一种地下水回补模拟实验平台

说明书

本实用新型公开了一种地下水回补模拟实验平台，实验平台包括动态水位模拟装置、包气带模拟装置、降雨灌溉模拟装置和地下水回补模拟装置。通过在包气带模拟装置中添加不同污染源，模拟回补过程中地下水流场演变，在污染关联模拟装置中模拟地下水回补过程中各种潜在污染地下水水质的影响因素，获取多种关键参数。

技术领域

本实用新型涉及地下水水质安全与回补技术领域，特别是涉及一种地下水回补模拟实验平台。

背景技术

在水文地质上，包气带是指潜水面至地表间的地质空间。它在地下水资源的形成与变化中的作用十分重要，既具有贮存水分的能力，又有传输地表入渗水的机能。包气带是阻隔地下水污染的重要屏障，但其中也存在大量的潜在污染源，主要包括：①地表污水通过包气带下渗污染地下水，这在有大量污水排放的城市、工矿地区及农田灌溉地区是非常普遍的现象；②被污染的包气带土体在大气降水或灌溉水的入渗下导致地下水的污染，由于农田喷撤农药、化肥，污水灌概，大气中污染尘埃的降落等等原因，均可导致包气带土体的污染，这些被污染土体中的污染质，在后期入渗水的作用下，进入水中而使地下水污染；③垃圾处理场、废尾矿及矿渣堆放场中的污染物，由降雨及其他水流拥带经过包气带污染地下水。但随着压采工程的实施，及地下水回补工程的开展，地下水水位持续上升，包气带中的污染物将成为地下水的重要污染源之一，高度还原模拟地下水水位回升对包气带污染源的影响显得尤为重要。

人工回补过程中引起地下水质变化的原因是多方面的：不同回补水源携带的溶质不同；含水层矿物与注入水或原生地下水之间产生水岩相互作用；回补水与潜在污染物相互作用。在华北平原类似的超采地区，持续超采已经造成了浅层区长期处于疏干状态，一旦实施地下水回补工程地下水位止降并回升，将引起浅层地下水流场、化学场及蓄量的突变；由于回补区所在平原区域包气带及相应舒干层中的潜在污染源点多面广，不同地区污染源在包气带中迁移特征各异，在回补入渗与水位回升过程中对地下水环境风险水平不明。因此建立一种基于包气带-地下水污染关联模拟实验平台的地下水回补模拟实验平台，高度还原模拟地下水回补过程，实时监测，获取多种关键参数，为实际地下水回补工程提供技术支持。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于包气带--地下水污染关联模拟实验平台的地下水回补模拟实验平台，以解决地下水回补模拟装置的模拟实验保真度低的问题。

本实用新型的地实验平台包括动态水位模拟装置、包气带模拟装置、降雨灌溉模拟装置和地下水回补模拟装置。

所述动态水位模拟装置的主体为截面为长方形的箱式壳体，所述箱式壳体采用有机玻璃加工而成，外围采用不锈钢支架加固和支撑；在所述箱式壳体的内部设置两块平行的多孔透水板，两块多孔透水板分别靠近且平行于一面箱式壳体的壁板，且多孔透水板与其靠近的壁板距离为80～120mm；所述多孔透水板的板面上密布有孔径为1～3mm的过水孔眼；所述多孔透水板的下沿与所述箱式壳体的底板密封接触，上沿与所述箱式壳体的上口相平齐，且多孔透水板另外两边沿与箱式壳体的两平行壁板垂直、密封接触；所述多孔透水板与其平行且靠近的壁板间形成地下水自由潜水面，自由水面可更好的模拟地下水水头压力差，避免注水孔形成的单独水丘。

自由潜水面上方用有机玻璃板密闭，所述玻璃板上开设有进气孔和排气孔，所述进气孔和排气孔直径均为8～12mm；进气孔连接外径与其直径相等的进气管，进气管伸入箱式壳体底部，所述进气管插入箱式壳体部分的管壁上设置直径1～2mm的孔；所述进气管外接氮气存储装置，排气孔排出多余气体。进气孔连续注入氮气，避免空气对地下水Eh值得影响。