[发明专利]一种模拟水流流经渗透性不同介质水位变化情况的实验装置

说明书

本发明公开一种模拟水流流经渗透性不同介质水位变化情况的实验装置，涉及水文实验领域，包括可控制高度的溢水槽、实验发生装置和水位监测装置三个部分。本发明在使用时通过溢水槽提供稳定的初始水位，通过传感器、计算机流速监测装置来获取水流方向上各点水位，通过记录的三个不同渗透介质中水位变化，分析同一水流同时通过不同渗透性介质水位变化与渗透系数关系。可用于学校实验室教学。

技术领域

一种模拟水流流经渗透性不同介质水位变化情况的实验装置，涉及水文实验领域。

背景技术

在自然界中存在水流在流动过程中经过透水性不相同的岩层的想象。在理想状态下水流流经垂直排列的介质时，单宽流量与流速不发生变化，而在不同渗透性的介质中消耗的机械能却不同，水力梯度与渗透系数成反比。本发明用于模拟这种理想状态下，水位变化与渗透系数关系。

发明内容

1.本发明的目的

设计一种能够反应非均质介质中，水位变化与渗透系数关系的装置。

2.本发明的技术方案

为实现上述目的，一种模拟水流流经渗透性不同介质水位变化情况实验装置，其特征如下：可控制水位大小的溢水槽、实验发生装置和水位监测装置。

所述的可控制水位大小的溢水槽其特点是溢水槽通过上下移动可以控制水位大小。

所述的实验发生装置主要是砂槽，用充满不同渗透性砂的三个砂槽模拟不同渗透性的层状排列的介质，水流通过砂槽来模拟水流通过不同的介质。

所述的水位监测装置主要是传感器、装有相关软件的计算机，方便其对水流途径上的水位变化监测。

本发明的有益效果：本发明是一种模拟水流流经渗透性不同介质水位变化情况实验装置，在使用时，通过溢水槽提供稳定的初始水位，(调节溢水槽高度可提供不同的稳定初始水位)，打开放水孔使水流动，然后通过传感器、计算机监测装置来获取水位变化。本装置可以为人们提供能够反应水流流经层状非均质介质水位变化与渗透系数关系的实验装置，可用于学校实验室教学。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图

附图标记如下：1、溢水槽，2、挡板，3、注水孔，4、进水端，5、滤网，6、砂槽，7、传感器，8、计算机，9、放水孔，10、阀门，11、水箱，12、潜水泵。

具体实施方案

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1所示，可控制水位的溢水槽包括：挡板(2)、注水孔(3)、水箱(11)、潜水泵(12)。实验发生装置包括：进水端(4)、滤网(5)、砂槽(6)、放水孔 (9)、阀门(10)。水位变化监测装置包括：传感器(7)和计算机监测装置(8)。

如图1所示，本发明在使用时，通过潜水泵(12)不间断注水，将砂槽(6) 注满水，打开砂槽右侧的阀门(10)，使水流保持流动，溢水槽控制稳定的水位；计算机(8)检测系统通过传感器(7)获得水流方向上各点水位值，并显示水位变化曲线。可以通过调节溢水槽(1)的高度改变初始的水位值重复上述步骤来获取不同初始水位下水流方向上各点水位，最后通过数据分析水位变化与渗透系数关系。

本发明是一种能够反应非均质介质中，水位变化与渗透系数关系的装置，可以直观反映水流流经层状非均质介质水位变化曲线，并可进一步获取水位变化与渗透系数关系。