[实用新型]一种模拟潜水渗流滞后现象的试验装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种模拟潜水含水层中由于某处水位上升或者下降，将导致含水层中其他位置处的水位上升或下降过程中存在滞后现象的试验装置。

背景技术：

在地下水动力学中关于河间地块和潜水井流的研究中，由于潜水渗流的滞后性导致其研究越来越复杂，甚至有些研究中直接假设含水层中的水是瞬时释放，不存在滞后现象。所以为了研究的真实性和完整性，有必要开展潜水渗流滞后的研究。

早在20世纪70年代，电力积分仪已广泛应用于潜水滞后现象的研究，但其只能通过电脑显示屏上观察这种现象，缺乏真实存在感。因此本试验装置中，其模拟的与被模拟的物理本质较为接近，而且通过现实试验来反映滞后现象，并非通过显示屏来显示。也使观测的结果更加生动形象，也易于理解。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种模拟潜水渗流滞后现象的试验装置，为一些地下水动力学研究提供科学依据。

一种模拟潜水渗流滞后现象的试验装置，包括渗流管，阻力管，测压管，若干三通接口，水箱，水龙头，以及阀门组成，其各部分连接主要为：所述的渗流管位于每两个阻力管之间；所述的测压管位于渗流管的中部，利用三通接口，在垂直方向上衔接一个测压管；所述水箱位于两侧的渗流管处，且水箱底部利用渗流管与水平方向上的渗流管通过三通接口衔接；所述水龙头位于左侧水箱上方，且在水箱底部的渗流管上安装一个控制阀门。

所述的阻力管主体为一个“Y”型的空心圆管，内部有一个可上下调节的、一端固定有一定长度的实心圆柱体的螺纹钻杆，螺纹钻杆与“Y”型空心圆管之间仅靠内、外螺纹连接，通过扭动调节位置，来控制水流通过阻力管时的流速。

本实用新型的有益效果是：(1)增加阻力管，通过调节阻力管使渗流管中的水流速度等同于真实的地下潜水中水流速度，使模拟的结果更加真实；(2)利用水龙头来增加一侧水箱中水位高度，瞬时打开水箱下方的阀门，水流在渗流过程中，通过观测不同测压管中的水位响应来展现潜水的滞后现象，使结果更加直观。

附图说明：

图1为本实用新型立体结构图。

图2为本实用新型中阻力管的放大结构图。

图3为本实用新型中阻力管的放大剖面图。

图中：1-渗流管；2-阻力管；3-测压管；4-三通接口；5-水箱(1)；6-水箱(2)；7-水龙头；8-阀门(1)；9-阀门(2)；10-阀门(3)；11-“Y”型空心圆管；12-调节按钮；13-螺纹钻杆；14-外螺纹；15-实心圆柱体；16-堵塞圆块；17-内螺纹。

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型实施情况：

本实用新型为一种模拟潜水渗流滞后现象的试验装置，包括渗流管1，阻力管2，测压管3，若干三通接口4，水箱5、6，水龙头7，以及阀门8、9、10组成，其各部分连接主要为：所述的在每两个阻力管2之间连接一个渗流管1，即阻力管2水流进、出口处各接一个渗流管1；所述的在每两个阻力管2之间的渗流管1的中部，利用三通接口4，在垂直方向上连接一个测压管3；所述的在两侧的渗流管1处各有个水箱5、6，水箱5、6底部利用渗流管1与水平方向上的渗流管1通过三通接口4衔接好；所述的左端水箱5上方的水龙头7，可以对水箱5提供水量补给，在水箱5底部的渗流管1上安装有一个阀门8；所述的阻力管2装置的主体为一个“Y”型的空心圆管11，内部有一个可上下调节的、一端固定有一定长度的实心圆柱体15的螺纹钻杆13，螺纹钻杆13与“Y”型空心圆管11之间仅靠螺纹14、17连接，通过扭动调节按钮12，来控制水流通过阻力管2时的流速。

本实用新型实验装置实施方案为：

试验前，首先对阻力管2进行调节，旋动阻力管2中的螺纹钻杆13上的调节按钮12，改变螺纹钻杆13底部的实心圆柱体15在管中的位置，从而改变水流通过的该阻力管2的速度，使其水流速度达到与真实中地下水潜水运动的水流速度即可开始试验。该过程需要缓慢调节，使其结果更具有代表性。

试验中，然后打开进水口处的阀门8、阀门9，关闭阀门10，待水充满整个装置，此时测压管3、水箱5、6内的静止水位都为h₁。关闭阀门8、阀门9，打开水箱5上方的水龙头7，增加水箱5中的水位为h₂(h₂>h₁)。瞬时的打开阀门8，记录各测压管3中水位升高响应的具体情况，来模拟潜水流动的滞后现象。