CN215812769U - 塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，包括试验模拟池、试验土柱和抽水组件；试验模拟池、试样容器和抽水组件；试验模拟池的内腔用于填装渣石层以及盛装塘垛池水；试样容器沿竖直方向设于试验模拟池顶部，且下端设置有渗水孔；试样容器用于盛装试验土柱，试验土柱由下至上依次为素填土层、隔盐层和盐碱土层；抽水组件的一端伸入试验模拟池底部中，另一端延伸至试样容器的上端；抽水组件用于将试验模拟池内的淡水灌溉至盐碱土层上。本实用新型提供的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，可实现试验模拟池内的水流的循环使用，使装置的结构紧凑，并提高水源的利用率。

Description

塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置

技术领域

本实用新型属于盐碱地治理技术领域，更具体地说，是涉及一种塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置。

背景技术

依据可溶性盐的类型和含量，盐碱地可以分为盐土和碱土，盐土中的可溶性盐类以氯化物、硫酸盐为主，碱土中则以碳酸盐、重碳酸盐为主，这些会对其上生长的作物的生长发育产生抑制或危害，造成作物减产，影响农林业的可持续发展。为提高塘垛盐碱地的产能和实现盐碱地的高效利用，需要通过试验装置模拟盐碱治理模型，并从中选取适于实用的治理方式。

在进行盐碱地治理试验时，通常在盐碱土层下方设置隔盐层，需要通过清水对盐碱土层进行洗盐排盐处理，并通过观察隔盐层下方含盐水箱中的毛细水反盐情况，来判断该实验装置对盐碱地的治理情况，现有技术中，需要单独设立清水箱和含盐水箱，使装置复杂，并且易造成水流的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，旨在解决现有技术中试验装置复杂且易造成水流浪费的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，包括：

试验模拟池，内腔用于填装渣石层以及盛装塘垛池水；

试样容器，沿竖直方向设于所述试验模拟池顶部，且下端设置有渗水孔；所述试样容器用于盛装试验土柱，所述试验土柱由下至上依次为素填土层、隔盐层和盐碱土层；以及

抽水组件，一端伸入所述试验模拟池底部中，另一端延伸至所述试样容器的上端；所述抽水组件用于将所述试验模拟池内的淡水灌溉至所述盐碱土层上；

在一种可能的实现方式中，所述试验模拟池包括：

储水层容器，内腔用于填充所述渣石层；所述抽水组件的一端伸入所述储水层容器的底部，所述试样容器固定设置于所述储水层容器的顶部；以及

池水箱，设于所述储水层容器的一侧，内腔用于承装所述塘垛池水；

其中，所述储水层容器与所述池水箱连通，且所述储水层容器与所述池水箱的相接处设有过滤件。

一些实施例中，所述池水箱内具有最高水位线，所述最高水位线位于所述过滤件的顶面的下方，或所述最高水位线与所述过滤件的顶面共面。

示例性的，所述储水层容器包括：

第一箱体，由四面第一侧板和顶盖围设而成，且呈底面开口的结构；所述第一箱体通过嵌设在其中一个所述第一侧板上的第一滤网与所述池水箱连通；所述顶盖上设置有用于旋接固定所述试样容器的安装孔；

第二箱体，由四面第二侧板和底板围设而成，且呈顶部开口的结构；所述第二箱体的顶部与所述第一箱体的底部可拆卸连接，所述第二箱体通过嵌设在其中一个所述第二侧板上的第二滤网与所述池水箱连通。

一些实施例中，所述储水层容器还包括第三箱体，所述第三箱体为由四面第三侧板围设而成的上下两面开口的结构；所述第三箱体的顶面与所述第一箱体的底面可拆卸连接，所述第三箱体的底面与所述第二箱体的顶面可拆卸连接；所述第三箱体通过嵌设在其中一个所述第三侧板上的第三滤网与所述池水箱连通；

其中，所述第一滤网、所述第二滤网和所述第三滤网组成所述过滤件。

在一种可能的实现方式中，所述试样容器上设置有沿竖直方向分布的透明标尺。

在一种可能的实现方式中，所述渣石层内开设有沿上下方向贯通设置的抽水井孔，所述抽水组件包括：

抽水井管，固定在所述抽水井孔内；所述抽水井管的下端伸入所述试验模拟池的底部，上端伸出所述试验模拟池；以及

抽水泵，设于所述试验模拟池的顶部，所述抽水泵的抽水管套设在所述抽水井管的内腔中，且随所述抽水井管伸入所述试验模拟池的底部，所述抽水泵的出水管延伸至所述试样容器的顶端。

一些实施例中，所述抽水管为花管。

示例性的，所述出水管上设置有开关阀。

一些实施例中，所述出水管上设置有除盐装置。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过设置抽水组件可将淡水灌溉至试样容器内的盐碱土层中，以实现对盐碱土层的排盐处理，并通过设置隔盐层和素填土层将反盐上升的毛细水隔绝在盐碱土层的下方；通过在试验模拟池内填充渣石层，实现将盐碱土层渗入试验模拟池内的含盐水进行脱盐处理，通过将脱盐后的淡水再次施加到盐碱土层中，实现多次排盐操作，便于实现水的循环利用，避免水源浪费，同时使本装置的结构更加紧凑，方便转移和携带；本装置中，可设置不同厚度的隔盐层、素填土层，并填充不同厚度的渣石层，通过改变这些参数的数值，来观察反盐毛细水的上升高度，从而得出隔盐层、素填土层和渣石层填充厚度的适宜配比，以便应用在塘沽盐碱地的治理工程中，提高盐碱地的生产效能，扩大土地资源的利用面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例采用的透明标尺的结构示意图；

图3为图1所示Ⅰ处的局部放大视图；

图4为图1所示Ⅱ处的局部放大视图。

图中：1、试验模拟池；11、储水层容器；111、第一箱体；112、第二箱体；113、第三箱体；12、池水箱；13、顶盖；131、安装孔；14、渣石层；15、过滤件；151、第一滤网；152、第二滤网；153、第三滤网；2、试样容器；21、渗水孔；22、试验土柱；221、素填土层；222、隔盐层；223、盐碱土层；23、透明标尺；3、抽水组件；31、抽水井管；32、抽水泵；321、抽水管；322、出水管；323、开关阀；4、除盐装置；5、插接结构；51、插接块；52、插接槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置进行说明。塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置包括试验模拟池1、试样容器2和抽水组件3；试验模拟池1的内腔用于填装渣石层14以及盛装塘垛池水；试样容器2沿竖直方向设于试验模拟池1顶部，且下端设置有渗水孔21；试样容器2用于盛装试验土柱22，试验土柱22由下至上依次为素填土层221、隔盐层222和盐碱土层223；抽水组件3的一端伸入试验模拟池1底部中，另一端延伸至试样容器2的上端；抽水组件3用于将试验模拟池1内的淡水灌溉至盐碱土层223上。

需要说明的是，本申请中填充的渣石层14，为取自测量地的碎石或矿山的碎石，并由上述碎石组成适当级配的碎石填料层或卵砾填料层，其压实系数不小于0.93，目的是通过采用该矿石固体废弃物构造渗透性和含水性能良好的地下水通道，并起脱盐作用，其脱盐的原理属于现有技术，再次不再赘述。

另外，经渣石层14脱盐后的水中虽然仍然含有一定的盐分，但是含盐量相比含盐水要低很多，对后续的排盐试验影响很小，可以忽略不计，因此，本申请中将经渣石层14脱盐处理后的水流统称为淡水。

本申请中装置在进行盐碱土层223的排盐试验时，通过抽水组件3将试验模拟池1内的淡水抽至试样容器2的上方，并浇灌在位于试样容器2最上层的盐碱土层223中，当淡水冲刷盐碱土层223后，将盐碱土层223中的盐分带走，淡水变成含盐水，含盐水经隔盐层222和素填土层221，并从试样容器2的渗水孔21中流入试验模拟池1，试验模拟池1内的渣石层14可对含盐水进行脱盐处理，当水流流入试验模拟池1的底部时，水流中的盐分被清除，并得到淡水，淡水再次被伸入试验模拟池1底部的抽水组件3抽取至试样容器2的上方。具体的，淡水在对盐碱土层223进行洗盐后形成含盐水，含盐水经隔盐层222和素填土层221进入到试验模拟池1，并通过渣石层14进行除盐处理为淡水。

而在进行排盐试验后，从试样容器2渗流进入到试验模拟池1中的部分盐水会反渗到试验土柱22中，此部分反渗入试验土柱22中的水为毛细水，而毛细水的高度与隔盐层222的厚度、素填土层221的厚度，以及填充的渣石层14的厚度相关，当改变上述参数的厚度时，毛细水的上升高度改变。

需要说明的是，本申请中所采用的盐碱土层223为试验所需测量土壤层，该土壤层为盐碱地的现场土壤。本申请中所采用的素填土层221应使用当地的余土作为填料。

优选的，抽水组件3设置成灌溉体系，并使灌排水分离，以解决种植业用水质量和容量不足问题。

本实用新型提供的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，与现有技术相比，通过设置抽水组件3可将淡水灌溉至试样容器2内的盐碱土层223中，以实现对盐碱土层223的排盐处理，并通过设置隔盐层222和素填土层221，将反盐上升的毛细水隔绝在盐碱土层223的下方；通过在试验模拟池1内填充渣石层14，实现对从盐碱土层223渗入试验模拟池1内的含盐水进行脱盐处理，通过将脱盐后的淡水再次施加到盐碱土层223中，实现多次排盐操作；便于实现水的循环利用，避免水源浪费，同时使本装置的结构更加紧凑，方便转移和携带；本装置中，可设置不同厚度的隔盐层222、素填土层221，并填充不同厚度的渣石层14，通过改变这些参数的数值，来观察反盐毛细水的上升高度，从而得出隔盐层222、素填土层221和渣石层14填充厚度的适宜配比，以便应用在塘沽盐碱地的治理工程中，提高盐碱地的生产效能，扩大土地资源的利用面积。

优选的，所设置的试样容器2的高度为1.5m，所测盐碱土层223的土壤成分可根据测定现场情况进行改变，适应于对不同地方的土壤条件与盐碱化成因的探究。隔盐层222的高度设置为0.5m，且隔盐层222的成分与粒度根据试验要求与所处条件状况进行合适的选择。

请参阅图1，在一些可能的实施例中，试验模拟池1包括储水层容器11和池水箱12；储水层容器11的内腔用于填充渣石层14；抽水组件3的一端伸入储水层容器11的底部，试样容器2固定设置于储水层容器11的顶部；池水箱12设于储水层容器11的一侧，内腔用于承装塘垛池水；其中，储水层容器11与池水箱12连通，且储水层容器11与池水箱12的相接处设有过滤件15。

通过将试验模拟池1分隔成储水层容器11和池水箱12，并将收集的塘沽池水直接放入到池水箱12中，使塘沽池水经过滤件15过滤后进入到储水层容器11中，实现排盐实验中水流的循环利用，需要理解的是，池水箱12仅用于模拟塘沽池，水循环的过程主要在储水层容器11中实现。

优选的，储水层容器11和池水箱12用规格∠63×40×6mm的角钢制作。

请参阅图1，一些实施例中，池水箱12内具有最高水位线，最高水位线位于过滤件15的顶面的下方，或最高水位线与过滤件15的顶面共面。

在本装置中，通过使池水箱12内的最高水位线低于过滤件15顶面的高度，使得池水箱12内的水流都经过过滤件15过滤后才进入到储水层容器11中，以减少试验模拟池1内的杂质。

请参阅图1及图3，示例性的，储水层容器11包括第一箱体111和第二箱体112；第一箱体111由四面第一侧板和顶盖13围设而成，且呈底面开口的结构；第一箱体111通过嵌设在其中一个第一侧板上的第一滤网151与池水箱12连通；顶盖13上设置有用于旋接固定试样容器2的安装孔131；第二箱体112由四面第二侧板和底板围设而成，且呈顶部开口的结构；第二箱体112的顶部与第一箱体111的底部可拆卸连接，第二箱体112通过嵌设在其中一个第二侧板上的第二滤网152与池水箱12连通。

通过设置第一箱体111和第二箱体112，方便容纳渣石层14，另外，通过将第一箱体111设置成底面开口的箱体结构，方便水流向下循环至试验模拟池1的底部，从而便于被抽水组件3抽取。需要说明的是，第一滤网151和第二滤网152用于将塘沽池水中的杂质进行过滤，避免杂质堵塞抽水组件3。

通过设置顶盖13，方便安装试样容器2和抽水组件3，需要说明的是，本申请中顶盖13和试样容器2的下端之间通过丝扣旋接固定，可方便将试样容器2取下，以实现取样和倾倒功能。

需要说明的是，本申请中第二箱体112底面与池水箱12的底面平齐，且第二箱体112与池水箱12的左侧板之间是焊接固定在一起的，并在焊接部位设有密封条，避免水流从焊接缝隙中流出；同时，第一箱体111是通过插接结构5固定在第二箱体112上的，具体的可参见图3，在第一箱体111的底端设置有环形的插接块51，第二箱体112的顶端设置有与上述环形插接块51相适配的插接槽52，并在插接缝隙处贴设有密封条；且为方便实现第一箱体111和池水箱12的密封，在第一箱体111与池水箱12的之间的连接缝隙处也设置有密封条，防止水流从两者的缝隙中流出。

请参阅图1，一些实施例中，储水层容器11还包括第三箱体113，第三箱体113为由四面第三侧板围设而成的上下两面开口的结构；第三箱体113的顶面与第一箱体111的底面可拆卸连接，第三箱体113的底面与第二箱体112的顶面可拆卸连接；第三箱体113通过嵌设在其中一个第三侧板上的第三滤网153与池水箱12连通；其中，第一滤网151、第二滤网152和第三滤网153组成过滤件15。

通过设置第三箱体113，可实现储水层厚度的改变，方便调整填充渣石层14的厚度，需要说明的是，本申请中也可以选择不设置第三箱体113，具体的，第三箱体113的数量可根据试验需要进行选择。

需要说明的是，当仅设置有第一箱体111和第二箱体112时，最高水位线位于第一滤网151的顶面下方；当设置有多层第三箱体113时，最高水位线仍要低于位于顶部的第一滤网151的顶面。

优选的，在第二箱体112上叠置一层第三箱体113，且每层箱体第一箱体111、第二箱体112和第三箱体113的长度为4000mm，宽为100mm，高为1000mm。池水箱12的长为4000mm，宽为100mm，高为2500mm。

请参阅图2，在一些可能的实施例中，试样容器2上设置有沿竖直方向分布的透明标尺23，可方便观察毛细水的上升高度，以观察隔盐层222的隔盐效果，并判断适宜的隔盐层222厚度、素填土层221厚度以及渣石层14填充的厚度。

优选的，上述透明标尺23采用透明玻璃棒材料制做，玻璃棒直径选择φ14.6mm，计量单位的精度为毫米。

请参阅图1，在一些可能的实施例中，渣石层14内开设有沿上下方向贯通设置的抽水井孔，抽水组件3包括抽水井管31和抽水泵32；抽水井管31固定在抽水井孔内；抽水井管31的下端伸入试验模拟池1的底部，上端伸出试验模拟池1；抽水泵32设于试验模拟池1的顶部，抽水泵32的抽水管321套设在抽水井管31的内腔中，且随抽水井管31伸入试验模拟池1的底部，抽水泵32的出水管322延伸至试样容器2的顶端。

在本试验装置中，通过在抽水井孔内设置抽水井管31，可避免渣石冲入抽水井内，为方便安装抽水泵32，在抽水井管31的伸出端设置有井台，且该抽水泵32上设置有连泵头，抽水泵32以及连泵头的结构和工作原理均属于现有技术，在此不再赘述。

需要说明的是，抽水井管31的外周壁与抽水井孔的内壁相贴合，抽水管321设于抽水井管31的内部。

请参阅图1，一些实施例中，抽水管321为花管。

通过将抽水管321设置为花管，可对进入到抽水井管31中的水进行过滤，避免水中杂质堵塞抽水管321；并且通过将抽水管321伸入到试验模拟池1的底部，使得抽水组件3抽取的水中含盐量最少。

请参阅图1，示例性的，出水管322上设置有开关阀323。

通过设置开关阀323，实现出水管322的通断；优选的，出水管322采用DN-φ108mm的热轧无缝钢管制作。

请参阅图1，示例性的，出水管322上设置有除盐装置4。虽然经渣石层14脱盐后的水流已经达到使用要求，但是当需要填充的渣石层14层厚度较低时，且条件允许时，为满足脱盐的实验要求，可采用除盐装置4进行脱盐处理，优选的，可将该除盐装置4安装在水泵的出水口。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，包括：

试验模拟池，内腔用于填装渣石层以及盛装塘垛池水；

试样容器，沿竖直方向设于所述试验模拟池顶部，且下端设置有渗水孔；所述试样容器用于盛装试验土柱，所述试验土柱由下至上依次为素填土层、隔盐层和盐碱土层；以及

抽水组件，一端伸入所述试验模拟池底部中，另一端延伸至所述试样容器的上端；所述抽水组件用于将所述试验模拟池内的淡水灌溉至所述盐碱土层上。

2.如权利要求1所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述试验模拟池包括：

储水层容器，内腔用于填充所述渣石层；所述抽水组件的一端伸入所述储水层容器的底部，所述试样容器固定设置于所述储水层容器的顶部；以及

池水箱，设于所述储水层容器的一侧，内腔用于承装所述塘垛池水；

其中，所述储水层容器与所述池水箱连通，且所述储水层容器与所述池水箱的相接处设有过滤件。

3.如权利要求2所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述池水箱内具有最高水位线，所述最高水位线位于所述过滤件的顶面的下方，或所述最高水位线与所述过滤件的顶面共面。

4.如权利要求2所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述储水层容器包括：

第一箱体，由四面第一侧板和顶盖围设而成，且呈底面开口的结构；所述第一箱体通过嵌设在其中一个所述第一侧板上的第一滤网与所述池水箱连通；所述顶盖上设置有用于旋接固定所述试样容器的安装孔；

第二箱体，由四面第二侧板和底板围设而成，且呈顶部开口的结构；所述第二箱体的顶部与所述第一箱体的底部可拆卸连接，所述第二箱体通过嵌设在其中一个所述第二侧板上的第二滤网与所述池水箱连通。

5.如权利要求4所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述储水层容器还包括第三箱体，所述第三箱体为由四面第三侧板围设而成的上下两面开口的结构；所述第三箱体的顶面与所述第一箱体的底面可拆卸连接，所述第三箱体的底面与所述第二箱体的顶面可拆卸连接；所述第三箱体通过嵌设在其中一个所述第三侧板上的第三滤网与所述池水箱连通；

其中，所述第一滤网、所述第二滤网和所述第三滤网组成所述过滤件。

6.如权利要求1所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述试样容器上设置有沿竖直方向分布的透明标尺。

7.如权利要求1所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述渣石层内开设有沿上下方向贯通设置的抽水井孔，所述抽水组件包括：

抽水井管，固定在所述抽水井孔内；所述抽水井管的下端伸入所述试验模拟池的底部，上端伸出所述试验模拟池；以及

抽水泵，设于所述试验模拟池的顶部，所述抽水泵的抽水管套设在所述抽水井管的内腔中，且随所述抽水井管伸入所述试验模拟池的底部，所述抽水泵的出水管延伸至所述试样容器的顶端。

8.如权利要求7所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述抽水管为花管。

9.如权利要求8所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述出水管上设置有开关阀。

10.如权利要求9所述的塘垛盐碱地治理工程设计参数的试验装置，其特征在于，所述出水管上设置有除盐装置。

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