CN108007710A - 一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,包括砂箱和水箱,所述砂箱中纵向垂直设置有第一管道和第二管道,位于所述第一管道外和所述第二管道外的所述砂箱用于填充砂砾,所述第一管道的侧壁开设有多个第一通孔,所述第二管道靠近所述第一管道的侧壁开设有多个第二通孔,所述第一管道的直径大于所述第二管道的直径,所述水箱中设置有水泵,所述水泵与所述第二管道通过第一导管连通。本发明还公开了一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验方法,实验装置及实验过程简单,操作容易,研究成本低,且具有高效、便捷的特点,具有较高的研究价值。

Description

一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法
技术领域
本发明属于地下水人工回灌技术领域,具体涉及一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法。
背景技术
水是生命之源,节约用水已经成为人类刻不容缓的焦点问题。由于大量开采地下水,一些城市地下水储水量急剧减少,地下水位逐年降低,另外城市地面硬地化破坏了自然水循环的通道,雨水降落在建筑区或硬化地面而不能再以自然方式进行水循环,从而导致土壤的含水率发生变化,使自然循环形成的地下水量大大减少。对一般城市而言,除了雨季外,大多数降雨均为中雨和小雨,而此时正值地下水位较低的季节,雨水都是通过管道排放掉了,不能有效地渗入到地下补给地下水,是一种水资源的浪费。目前,地下水回灌越来越受到人们的重视。雨水下渗不但可以起到缓解排水压力、解决城市内涝具有重要作用,同时可以起到回补地下水,涵养生机的作用。
渗井作为一种重要的回灌方式,具有占地面积小、回灌效率高的优点,在一些特定区域(包气带较厚且含水层上方有粘土层),在海绵城市建设中重要的应用优势。然而,渗井的渗透层在地下,埋深较大,且无水进行回扬,一旦发生堵塞,渗井周边堵塞的悬浮物很难移除,渗透能力很难恢复。
目前,现有的渗井经常会面临悬浮物移除困难的问题,由于无水源进行回扬,目前研究多从预防和减缓悬浮物堵塞进程开展,关于移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法的研究也相对较少,因此,深入开展关于移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法方面的研究具有很大的研究价值。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法,以对渗井周边堵塞悬浮物的解堵的方法进行研究。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,包括砂箱和水箱,所述砂箱中纵向垂直设置有第一管道和第二管道,位于所述第一管道外和所述第二管道外的所述砂箱用于填充砂砾,所述第一管道的侧壁开设有多个第一通孔,所述第二管道靠近所述第一管道的侧壁开设有多个第二通孔,所述第一管道的直径大于所述第二管道的直径,所述水箱中设置有水泵,所述水泵与所述第二管道通过第一导管连通。
可选的,所述第一管道和所述第二管道高出砂砾上砂面的高度相同,所述第一管道位于砂砾内的深度大于所述第二管道位于砂内的深度。
可选的,所述砂砾包括第一砂砾和第二沙砾,位于所述第一管道外和所述第二管道外的所述砂箱用于填充第一砂砾,所述第一管道的侧壁外部和所述第二管道的侧壁外部与第一砂砾之间填充第二砂砾,第二砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
可选的,所述砂箱为长方体,所述砂箱包括第一砂箱和第二砂箱,所述第一砂箱套设于所述第二砂箱的第一砂箱外部的第二砂箱,所述第二砂箱为玻璃箱。
可选的,所述第二砂箱的侧壁均设置有孔,位于所述第二砂箱外的所述第一砂箱用于填充第三砂砾,第三砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
可选的,还设置有离心泵,第二导管伸入至所述第一管道的底部,所述第二导管与所述第一管道顶部固定,所述第一导管上还设置有阀门和压力表。
可选的,所述砂箱底部还设置有排水口。
可选的,所述第一管道和所述第二管道均为PVC管道。
本发明还提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验方法,步骤如下:
A.将所述水箱中填满水;
B.开启所述水泵,通过所述第一导管向所述第二管道中注水;水流依次通过所述第二通孔和所述第一通孔从所述第二管道内进入所述第一管道内,并将所述第一管道周边堵塞悬浮物冲至所述第一管道内并形成污水;
C.将所述第一管道内的污水抽出;
D.重复步骤B和步骤C的过程;
E.当所述第一管道内没有污水产生时,关闭所述水泵。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
1、本发明提供的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法,通过在第一管道旁边添加第二管道的方式,将反冲洗法应用到渗井悬浮物堵塞的解除中,得到了一种用于研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,寻求了一种对渗井周边堵塞悬浮物的解堵的实验方法,并应用于渗井周边堵塞悬浮物的解堵,且具有高效、便捷的特点,实验装置简单,成本低,具有较高的研究价值和研究意义。
2、本发明提供的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法,通过增大第二管道内的注水压力和减小第一管道内的压力,可选用真空泵直接进行抽压,也可采用手持方式利用活塞进行人工抽拉,增大了第一管道和第二管道间的压力差,增大了水流的冲洗速度,有效提高了解堵效率,研究成本低、实验装置及实验过程简单,操作容易,解决了渗井无水进行回扬的问题,能够高效、便捷的对渗井周边堵塞悬浮物进行治理,具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明移除渗井周边堵塞悬浮物的装置结构示意图;
附图标记说明:1、砂箱;2、水箱;3、第一管道;4、第二管道;5、水泵;6、第一导管;7、离心泵;8、第二导管;9、阀门;10、压力表;11、排水口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法,通过在第一管道旁边添加第二管道的方式,将反冲洗法应用到渗井悬浮物堵塞的解除中,验证对渗井周边堵塞悬浮物的解堵的方法的可行性,且具有高效、便捷的特点,具有较高的研究价值。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,如图1所示,包括砂箱1和水箱2,砂箱1中纵向垂直设置有第一管道3和第二管道4,位于第一管道3外和第二管道4外的砂箱1用于填充砂砾,第一管道3的侧壁开设有多个第一通孔,第二管道4靠近第一管道3的侧壁开设有多个第二通孔,第一管道3的直径大于第二管道4的直径,水箱2中设置有水泵5,水泵5与第二管道4通过第一导管6连通,当操作人员开启水泵5时,水泵5开始工作,并将水箱2中的水通过第一导管流入至第二管道4内,当第二管道4中的液面具有一定的高度并形成一定的水压时,第二管道4中的水能够依次通过第二通孔和第一通孔进而进入至第一管道3中,由于第一管道3周边具有堵塞悬浮物,堵塞悬浮物和水混合在第一管道3中形成浑水,进而达到清除堵塞悬浮物的效果。
为了保证第一管道和第二管道内的压力差,进而使得第二管道4中的水能够依次通过第二通孔和第一通孔进而进入至第一管道3中,于本发明的具体实施例中,第一管道3和第二管道4高出砂砾上砂面的高度相同,第一管道3位于砂砾内的深度大于第二管道4位于砂内的深度。
为了更加真实的模拟实际应用中的砂土情况,砂砾包括第一砂砾和第二沙砾,位于第一管道3外和第二管道4外的砂箱1用于填充第一砂砾,第一管道3的侧壁外部和第二管道4的侧壁外部与第一砂砾之间填充第二砂砾,第二砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
进一步的,于本发明的具体实施例中,砂箱1为长方体,砂箱1包括第一砂箱和第二砂箱,第一砂箱套设于第二砂箱的第一砂箱外部的第二砂箱,为了防止水的泄露,于本发明的具体实施例中,第二砂箱选取为玻璃箱,第二砂箱的侧壁均设置有孔,位于第二砂箱外的第一砂箱用于填充第三砂砾,第三砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
为了进一步形成第一管道和第二管道内的压力差,进而增加压力差的数值,从而促进水流从第二管道以进入第一管道中,于本发明的具体实施例中,还设置有离心泵7,第二导管8伸入至第一管道3的底部,第二导管8与第一管道3顶部固定,第一导管6上还设置有阀门9和压力表10,操作人员可以将离心泵7打开,通过控制阀门的大小以及压力表的显示,来判断和控制实验操作过程中的水压情况。可选用真空泵直接进行抽压,也可采用手持方式利用活塞进行人工抽拉,增大了第一管道和第二管道间的压力差,增大了水流的冲洗速度,有效提高了解堵效率。
为了对实验装置中的水进行排放,砂箱1底部还设置有排水口11,试验结束后,可以将实验装置中的水进行彻底排放,便于后期实验的进行。
具体的于本发明的具体实施例中,第一管道3和第二管道4均为PVC管道,简单易得。
本发明还提供一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验方法,步骤如下:
A.将所述水箱2中填满水;
B.开启所述水泵5,通过第一导管6向第二管道4中注水;水流依次通过第二通孔和第一通孔从第二管道4内进入第一管道3内,并将第一管道3周边堵塞悬浮物冲至第一管道3内并形成污水;
C.将第一管道3内的污水抽出;
D.重复步骤B和步骤C的过程;
E.当所述第一管道3内没有污水产生时,关闭所述水泵。
由此可见,本发明提供的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置及实验方法,通过在第一管道旁边添加第二管道的方式,将反冲洗法应用到渗井悬浮物堵塞的解除中,得到了一种用于研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,寻求了一种对渗井周边堵塞悬浮物的解堵的实验方法,并应用于渗井周边堵塞悬浮物的解堵,且具有高效、便捷的特点,实验装置简单,成本低,通过增大第二管道内的注水压力和减小第一管道内的压力,可选用真空泵直接进行抽压,也可采用手持方式利用活塞进行人工抽拉,增大了第一管道和第二管道间的压力差,增大了水流的冲洗速度,有效提高了解堵效率,解决了渗井无水进行回扬的问题,能够高效、便捷的对渗井周边堵塞悬浮物进行治理,具有较高的研究价值。
需要说明的是,本发明研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置第一管道和第二管道并不局限于PVC管道,还可以适当选取其他材质管道来代替,填充物也不局限于砂砾,还可以为细小石子之类的,均可以根据实际情况进行适当选取。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:包括砂箱(1)和水箱(2),所述砂箱(1)中纵向垂直设置有第一管道(3)和第二管道(4),位于所述第一管道(3)外和所述第二管道(4)外的所述砂箱(1)用于填充砂砾,所述第一管道(3)的侧壁开设有多个第一通孔,所述第二管道(4)靠近所述第一管道(3)的侧壁开设有多个第二通孔,所述第一管道(3)的直径大于所述第二管道(4)的直径,所述水箱(2)中设置有水泵(5),所述水泵(5)与所述第二管道(4)通过第一导管(6)连通。
2.根据权利要求1所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述第一管道(3)和所述第二管道(4)高出砂砾上砂面的高度相同,所述第一管道(3)位于砂砾内的深度大于所述第二管道(4)位于砂内的深度。
3.根据权利要求1所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述砂砾包括第一砂砾和第二沙砾,位于所述第一管道(3)外和所述第二管道(4)外的所述砂箱(1)用于填充第一砂砾,所述第一管道(3)的侧壁外部和所述第二管道(4)的侧壁外部与第一砂砾之间填充第二砂砾,第二砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
4.根据权利要求3所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述砂箱(1)为长方体,所述砂箱(1)包括第一砂箱和第二砂箱,所述第一砂箱套设于所述第二砂箱的外部,所述第二砂箱为玻璃箱。
5.根据权利要求4所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述第二砂箱的侧壁均设置有孔,位于所述第二砂箱外的所述第一砂箱用于填充第三砂砾,第三砂砾的直径大于第一砂砾的直径。
6.根据权利要求1所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:还设置有离心泵(7),第二导管(8)伸入至所述第一管道(3)的底部,所述第二导管(8)与所述第一管道(3)顶部固定,所述第一导管(6)上还设置有阀门(9)和压力表(10)。
7.根据权利要求1所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述砂箱(1)底部还设置有排水口(11)。
8.根据权利要求1所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验装置,其特征在于:所述第一管道(3)和所述第二管道(4)均为PVC管道。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的研究移除渗井周边堵塞悬浮物的实验方法,步骤如下:
A.将所述水箱(2)中填满水;
B.开启所述水泵(5),通过所述第一导管(6)向所述第二管道(4)中注水;水流依次通过所述第二通孔和所述第一通孔从所述第二管道(4)内进入所述第一管道(3)内,并将所述第一管道(3)周边堵塞悬浮物冲至所述第一管道(3)内并形成污水;
C.将所述第一管道(3)内的污水抽出;
D.重复步骤B和步骤C的过程;
E.当所述第一管道(3)内没有污水产生时,关闭所述水泵(5)。
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