[发明专利]放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：

供水系统；

稳定水位系统，所述稳定水位系统其通过管道一端与所述供水系统出水端相连通；

均匀布流系统，所述均匀布流系统一端与所述稳定水位系统的另一端相连通；

柱体过流系统，所述柱体过流系统包括位于位于底端的饱和带和位于上部的包气带，所述主体过流系统一端与所述均匀布流系统另一端相连通；

尾液收集系统，所述尾液收集系统安装在所述柱体过流系统的另一端；

喷淋系统，所述喷淋系统设置在所述主体过流系统的上方；

以及瞬冻系统，所述瞬冻系统与所述柱体过流系统相连通，用于将位于所述柱体过流系统内的填充介质进行快速冻结。

2.根据权利要求1所述的一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置，其特征在于，所述稳定水位系统包括并联连接在所述管道两端上的U型管。

3.根据权利要求1或2所述的一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置，其特征在于，所述均匀布流系统包括一对呈圆形布置的进水布流板和出水布流板，其中所述进水布流板包括设置在其中心处的进水口以及由所述进水口为中心沿圆周方向间隔设置的多个圆形凹槽，所述出水布流板包括设置在其中心处的出水口、由所述出水口为中心沿圆周方向间隔设置的多个圆形凹槽以及间隔设置在每一所述圆形凹槽上的多个出水孔。

4.根据权利要求3所述的一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置，其特征在于，所述喷淋系统包括多个喷淋口，多个所述喷淋口沿所述主体过流系统长度方向间隔布置。

5.根据权利要求1所述的一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置，其特征在于，所述瞬冻系统包括液氮注入口和液氮溢流口，其中所述液氮注入口与所述包气带的顶端相连通，所述液氮溢流口与所述包气带顶端一侧相连通。

6.一种根据如上述权利要求1至5所述的一种放射性核素包气带-饱和带耦合迁移实验装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：

S1、实验开始前检查实验装置是否存在漏水；

S2、供水系统进行供水，形成具有稳定水位的饱和带流场；

S3、水体充满饱和带后静置1至3天，使上部包气带在毛管力作用下持有固定量水分，形成稳定包气带；

S4、流场稳定后，可根据实验模拟场景在通过喷淋口、注水口等不同位置处注入示踪剂，开展污染物迁移实验；

S5、模拟时间到达后，向柱体过流系统中注入液氮，包裹柱体四周，将土柱与水体快速冻结，后切割目标位置样品，进行土水分离获得土样和水样；

S6、实验结束后使得柱体回温，打开排水开关进行排水。