CN214040674U - 防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，属于滨海环境研究技术领域。本防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，包括透明材质的箱体、淡水箱和咸水箱，箱体内间隔且平行设置有两个透水板，两个透水板将箱体从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，第二腔室内设置有多孔介质，淡水箱的出水端与第一腔室连通，咸水箱的出水端与第三腔室连通，第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板。有益效果：通过可改变插入深度的隔水板模拟滨海地区的地下屏障，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
Description
技术领域
本实用新型属于滨海环境研究技术领域，具体涉及防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置。
背景技术
地下屏障是通过水泥灌浆等方法在滨海地区建立地下阻水屏障切断海水入侵通道以减缓海水入侵。然而地下屏障的修建往往耗费大量的人力物力。如何寻找合适的位置通过最小程度的地下建设以达到最大程度的海水入侵抑制作用一直以来都有争议。因此寻找地下屏障建设位置与咸淡水交界面间的关系既具有科学意义也有工程实践意义。本实用新型通过经济简便的方式，以模块化的形式，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
因此，提出一种防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置以解决现有技术中存在的不足。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题提供防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，直观展现近岸淡水集中补给含水层对咸淡水交界面运移的影响。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：本防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置包括透明材质的箱体、淡水箱和咸水箱，所述箱体内间隔且平行设置有两个透水板，两个所述透水板将所述箱体从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有多孔介质，所述淡水箱的出水端与所述第一腔室连通，所述咸水箱的出水端与所述第三腔室连通，所述第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板。
有益效果：通过可改变插入深度的隔水板模拟滨海地区的地下屏障，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
进一步，所述淡水箱的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管连通，所述淡水连接管上设置有第一蠕动泵。
采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，操作方便。
进一步，所述咸水箱的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管连通，所述咸水连接管上设置有第二蠕动泵。
采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，操作方便，通过蠕动泵能定量抽取咸水。
进一步，所述第一腔室内竖直设置有高水位管，所述淡水连接管的一端伸入到所述第一腔室内，且所述高水位管的顶部在所述淡水连接管伸入所述第一腔室一端的上方，所述第一腔室内底部固定设有一橡胶塞，所述高水位管的底端穿过所述橡胶塞后伸出所述第一腔室外，所述第三腔室内竖直设置有低水位管，所述咸水连接管的一端伸入到所述第三腔室内，且所述低水位管在所述咸水连接管伸入所述第三腔室一端的上方，所述第三腔室内底部固定设有另一所述橡胶塞，所述低水位管的底端穿过所述橡胶塞后伸出所述第三腔室外。
采用上述进一步方案的有益效果是：设置高水位管和低水位管形成水位梯度，检测不同水位下对咸淡水交界面的运移的影响。
进一步，所述多孔介质为石英砂或河砂或珊瑚砂。
采用上述进一步方案的有益效果是：微孔丰富，便于过滤。
进一步，所述多孔介质的粒径为1-3mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：使用效果好。
进一步，所述透水板为透水砂板。
采用上述进一步方案的有益效果是：渗透性好，能有效防止砂的泄漏。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、箱体；2、淡水箱；3、咸水箱；4、淡水连接管；5、第一蠕动泵； 6、橡胶塞；7、高水位管；8、多孔介质；9、咸水连接管；10、第二蠕动泵管；11、低水位管；12、隔水板；13、透水板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，包括：玻璃材质的箱体1、淡水箱2和咸水箱3，箱体的型号为1× 0.8×0.05m，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板13，两个所述透水板13将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有多孔介质8，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板12。
箱体1中的第二腔室内设置有多孔介质14，加入咸水和淡水形成均质含水层，通过可改变插入深度的隔水板12模拟滨海地区的地下屏障，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
实施例2
如图1所示，本实施例提供防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，包括：玻璃材质的箱体1、淡水箱2和咸水箱3，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板13，两个所述透水板13将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有多孔介质8，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板12。
箱体1中的第二腔室内设置有多孔介质14，加入咸水和淡水形成均质含水层，通过可改变插入深度的隔水板12模拟滨海地区的地下屏障，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
优选地，本实施例中，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管4连通，所述淡水连接管4上设置有第一蠕动泵5；所述咸水箱 3的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管9连通，所述咸水连接管9 上设置有第二蠕动泵1O。均是为了操作方便，提高工作效率。
实施例3
如图1所示，本实施例提供防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，包括：玻璃材质的箱体1、淡水箱2和咸水箱3，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板13，两个所述透水板13将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有多孔介质8，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板12。
箱体1中的第二腔室内设置有多孔介质14，加入咸水和淡水形成均质含水层，通过可改变插入深度的隔水板12模拟滨海地区的地下屏障，通过物理实验建立既定含水层水力特征下的物理模型，探究地下屏障对海水入侵抑制作用的影响，以得到经济实用的地下屏障建设方案抑制实际场地的海水入侵。
优选地，本实施例中，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管4连通，所述淡水连接管4上设置有第一蠕动泵5；所述咸水箱 3的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管9连通，所述咸水连接管9 上设置有第二蠕动泵1O。均是为了操作方便，提高工作效率。
具体的，在淡水连接管4和咸水连接管9可设置流量调节阀，控制相应的流速。
优选地，本实施例中，所述补水系统为带孔的入渗盒8，所述入渗盒8 设置在所述多孔介质14上表面，所述入渗盒8通过外置的第三蠕动泵补水。
优选地，本实施例中，所述第一腔室内竖直设置有高水位管7，所述淡水连接管4的一端伸入到所述第一腔室内，且所述高水位管7的顶部在所述淡水连接管4伸入所述第一腔室一端的上方，所述第一腔室内底部固定设有一橡胶塞6，所述高水位管7的底端穿过所述橡胶塞6后伸出所述第一腔室外，所述第三腔室内竖直设置有低水位管11，所述咸水连接管9的一端伸入到所述第三腔室内，且所述低水位管11在所述咸水连接管9伸入所述第三腔室一端的上方，所述第三腔室内底部固定设有另一所述橡胶塞6，所述低水位管11的底端穿过所述橡胶塞6后伸出所述第三腔室外，设置高水位管和低水位管形成水位梯度，检测不同水位下对咸淡水交界面的运移的影响。
优选地，本实施例中，所述多孔介质8为石英砂或河砂或珊瑚砂，微孔丰富，便于过滤。所述多孔介质8的粒径为1-3mm。
优选地，本实施例中，所述透水板13为透水砂板，水的渗透性好，且能有效防止砂的泄漏。
操作步骤：
一、箱体1内均匀填充多孔介质8，将高水位管7和低水位管11插设在对应的橡胶塞6上，通过第一蠕动泵5将淡水箱2的淡水放入一定量到第二腔室内；
二、然后通过第二蠕动泵10将咸水箱3内染上色剂的35g/L咸水抽入到第二腔室内；
三、竖直插入隔水板12，通过改变隔水板12在多孔介质8的插入深度，记录相应深度，分成几组实验；
四、观察每组实验情况下咸淡水界面变化情况。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，包括：
透明材质的箱体(1)、淡水箱(2)和咸水箱(3)，所述箱体(1)内间隔且平行设置有两个透水板(13)，两个所述透水板(13)将所述箱体(1)从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有多孔介质(8)，所述淡水箱(2)的出水端与所述第一腔室连通，所述咸水箱(3)的出水端与所述第三腔室连通，所述第二腔室内竖直设置有可改变插入深度的隔水板(12)。
2.根据权利要求1所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述淡水箱(2)的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管(4)连通，所述淡水连接管(4)上设置有第一蠕动泵(5)。
3.根据权利要求2所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述咸水箱(3)的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管(9)连通，所述咸水连接管(9)上设置有第二蠕动泵(10)。
4.根据权利要求3所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述第一腔室内竖直设置有高水位管(7)，所述淡水连接管(4)的一端伸入到所述第一腔室内，且所述高水位管(7)的顶部在所述淡水连接管(4)伸入所述第一腔室一端的上方，所述第一腔室内底部固定设有一橡胶塞(6)，所述高水位管(7)的底端穿过所述橡胶塞(6)后伸出所述第一腔室外，所述第三腔室内竖直设置有低水位管(11)，所述咸水连接管(9)的一端伸入到所述第三腔室内，且所述低水位管(11)在所述咸水连接管(9)伸入所述第三腔室一端的上方，所述第三腔室内底部固定设有另一所述橡胶塞(6)，所述低水位管(11)的底端穿过所述橡胶塞(6)后伸出所述第三腔室外。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述多孔介质(8)为石英砂或河砂或珊瑚砂。
6.根据权利要求1-4任一项所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述多孔介质(8)的粒径为1-3mm。
7.根据权利要求1-4任一项所述的防治承压含水层中海水入侵的地下屏障模拟装置，其特征在于，所述透水板(13)的材质为透水砂板。
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Cited By (1)
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| CN115824921A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-21 | 中国海洋大学 | 一种截渗墙防治海水入侵的渗流模拟装置及其测定方法 |
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| CN115824921B (zh) * | 2022-12-09 | 2023-08-18 | 中国海洋大学 | 一种截渗墙防治海水入侵的渗流模拟装置及其测定方法 |
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