[发明专利]一种模拟黄河泥沙对污染物的吸附及迁移规律的方法

摘要

发明涉及一种利用水工模型模拟黄河泥沙对污染物吸附及迁移规律的方法，其IPC国际专利分类号E02B 1/00和E02B 1/02，属于水利领域。本发明采用的水工模型由有机玻璃循环水槽、动力装置和取样装置三部分组成，动力装置由变速电机、传动皮带、水轮组成，水轮的外壳和叶片全部采用有机玻璃制成，取样装置由固定装置和取样管组成，该固定装置上设有纵向调整螺栓和横向调整丝杠。本发明能够动态模拟天然河流中污染物迁移转化的过程，增进对扩散过程和吸附、解吸反应机理及其相互作用的了解，因此意义巨大。

主权项

一种模拟黄河泥沙对污染物的吸附及迁移规律的方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)设置水工模型：所述水工模型由循环水槽(14)、动力装置(1)和取样装置(2)三部分组成，所述循环水槽(14)由有机玻璃制成，水槽宽度为0.15m，总周长为10m，其中两个直线段长3.5m，弯曲段内径0.41m，外径0.56m；在循环水槽(14)一边的直线段设置所述的动力装置(1)，在另一边的直线段设置所述的取样装置(2)；所述动力装置(1)由变速电机(3)、传动皮带(5)、水轮(7)组成；变速电机(3)置于钢板(9)上，所述钢板(9)通过钢钎固定在水平地面上，变速电机(3)和钢板(9)之间设置隔振垫(4)；变速电机(3)通过传动皮带(5)与水轮(7)的中心轴(6)上安装的皮带轮相连；水轮(7)的转动半径R与循环水槽(14)的水深h的关系应当满足6h≥R≥4h，叶片(8)的长度L与循环水槽(14)的水深h的关系应当满足L＝h～2h，叶片(8)偏向逆水流方向，并且与水轮(7)径向的夹角θ为10°；叶片(8)在处于循环水槽(14)最底部时，叶片(8)的边缘与循环水槽(14)底部及循环水槽(14)侧壁的间隙为2～3mm；在叶片(8)上从上至下设有四排圆孔(10)，圆孔(10)的直径R1为5‑7mm，圆孔(10)在水平方向的间距为15～20mm，相邻两排圆孔(10)在垂直方向的间距从上至下依次为：L1＝3R1，L2＝2R1，L3＝1.5R1，处于叶片(8)两侧和底部的圆孔(10)与叶片(8)的侧边及底边的间距L4＝R1；所述取样装置(2)由固定装置(11)和取样管(12)组成，固定装置(11)固定在循环水槽(14)上，固定装置(11)上平行设三根所述取样管(12)，取样管(12)均为内径4mm的有机玻璃管，该固定装置(11)上设有纵向调整螺栓和横向调整丝杠，用来进行纵向和横向距离调整；取样管(12)的进水口设置在同一个高度上，其进口的高度根据具体水深通过纵向调整螺栓来实现，不同断面的采样测点通过横向调整丝杠来实现；每根取样管(12)上端出口均连接一根独立的导管，该导管为内径为4mm的软管，每根软管均延伸到循环水槽(14)外，每根软管末端设有一个夹子(13)；(二)将有一定含沙量的浑水注入循环水槽(14)中；(三)启动变速电机(3)，按照试验要求的水流条件调整好变速电机(3)的转速，使浑水水流以一定的流速循环直至稳定；(四)水流稳定后，在水槽中心线处用医用注射器将模拟污染物一定浓度的试剂注射到浑水中；(五)每间隔一定时间，同时打开三个夹子进行取样，并记录取样时间、编号；(六)试验结束，对样品进行污染物质检测，研究动态条件下泥沙对污染物迁移转化过程的规律。