[实用新型]一种模拟山前至平原地区浅层地下水流动态变化试验装置

说明书

本实用新型涉及水文地质学方面相关知识，与研究山前至平原地区浅层地下水流动态变化的模拟实验相关。

由山前至平原，第四系地层结构由粗颗粒的砂卵砾石单层结构逐渐过渡到砂砾石层、砂层与粉质粘土层互层的多层结构，相应地，浅层地下水由潜水含水层过渡到承压含水层。在山前浅层含水层的富水性较强，向平原区，富水性逐渐变弱。

目前，关于这方面的研究主要集中在分析第四系含水层的结构和开展山前平原区地下水的合理开发、安全开采和利用方面，旨在解决山前平原缺水的现状。本装置提出一种模拟由山前至平原地区，浅层地下水在潜水、微承压和承压含水层中水流动态变化特征的装置，用来研究由山前至平原地区大尺度范围内，浅层地下水运动特征。

本实用新型的目的是为了提供一种模拟山前至平原地区浅层地下水流动态变化试验装置，通过观测其水位和流量随时间的动态变化，以模拟野外大尺度范围内浅层地下水在潜水、微承压和承压含水层中运动时水流的动态变化。

本实用新型主要包括两个部分：可调节的水位箱和模拟槽。长方体模拟槽内装有粗砂或砾石，四个盛砂圆筒通过法兰固定在槽体上部，圆筒底部设置有过滤网，滤网上装有一定高度的粗砂K₁，粗砂上部分别为细砂K₂、粉砂K₃、粉质粘土K₄、粉砂和粘土互层K₅，且下层粗砂与上层介质以及上层不同介质间有网状隔板。在圆筒一侧不同高度上连接有测压管，测压管的另一端竖直向上开通设置；另一侧插入若干土壤水分测定仪，对土壤的决定含水量进行快速测定。模拟槽两侧分别连接有可调控水位箱，通过调节两侧水位箱的高度可以控制模拟槽的边界水位。

上述的四个盛砂圆筒底部均设置有过滤网，滤网上装有一定高度的粗砂，粗砂上部分别为细砂、粉砂、粉质粘土、粉砂和粘土互层，且下层粗砂与上层介质以及上层不同介质间有网状隔板。

上述的模拟槽两侧分别连接有可调控水位箱，通过调节两侧水位箱的高度可以控制模拟槽的边界水位。

上述的四个盛砂圆筒一侧连接有不同高度的测压管，另一侧插入若干土壤水分测定仪。

上述的四个盛砂圆筒一侧连接有不同高度的测压管，另一侧插入若干土壤水分测定仪。

上述的进水孔、放水孔以及所有测压管接嘴内均带有缠丝网。

图1为本实用新型一种模拟山前至平原地区浅层地下水流动态变化试验装置结构示意图，图2为图1中模拟槽部分的细节图。

标记：1‑回水管；2‑进水管；3‑供水管；4‑水位箱；5‑供水槽；6‑溢流槽；7‑螺母；8‑手柄；9‑水位调节器；10‑与水位箱连接的带螺母的支耳；11‑螺杆；12‑带螺纹的支座；13‑进水阀门；14‑长方体模拟槽；15‑带缠丝网的孔状板；16‑盛砂圆筒；17‑测压管；18‑网状隔板；19‑土壤水分测定仪；20‑滤板；21‑法兰；22‑放水阀门；23‑上水管；24‑溢流管

为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型主要包括两个部分：可调节的水位箱和模拟槽。长方体模拟槽14内装有粗砂或砾石，4个盛砂圆筒16通过法兰21固定在槽体上部，圆筒底部设置有过滤网20，滤网上装有一定高度的粗砂K₁，粗砂上部分别为细砂K₂、粉砂K₃、粉质粘土K₄、粉砂和粘土互层K₅，且下层粗砂与上层介质以及上层不同介质间有网状隔板18。在圆筒一侧不同高度上连接有测压管17，测压管的另一端竖直向上开通设置；另一侧插入若干土壤水分测定仪19，对土壤的决定含水量进行快速测定。

模拟槽两侧分别连接有可调控水位箱4，水位槽中有供水槽5和溢流槽6，供水槽通过进水管2与储水箱相连，与供水槽相连的另一供水管3连接到进水阀门13上，与模拟槽相通。回水管1一端与溢流槽6连通，另一端伸入储水箱内。可调控水位箱4起端处有水位调节器9。水位调节器中装有模拟槽体上、下端的螺母7、带螺纹的支座12、与水位槽连接的带螺纹的支耳10，调节螺杆11一端依次穿过螺母、支耳上的螺纹而伸入支座中与之螺纹转动而另一端装有手柄8。试验中通过调节模拟槽两侧水位箱的高度可以控制模拟槽的边界水位。