[发明专利]一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置的释水方法

说明书

本发明公开了一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置及方法，包括：从上到下依次连接的潜水含水层试样装载圆筒（1）、粘土承压含水层试样装载圆筒（2）和承压含水层试样装载圆筒（3），所述粘土承压含水层试样装载圆筒（2）和承压含水层试样装载圆筒（3）之间活动设置有用于分隔二者的挡板（6），所述承压含水层试样装载圆筒（3）的顶端侧壁上连通有进水管，所述承压含水层试样装载圆筒（3）的底端连通有出水管（13）。本发明提供的一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置及方法，解决以往研究粘土承压含水层释水特性时，无法有效主动地控制相邻承压含水层降深，以及无法测量粘土承压含水层释水水量的问题。

技术领域

本发明涉及一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置及方法，尤其涉及一种基于可控承压含水层降深情况下，诱发相邻粘土承压含水层释水的实验装置及方法，属于地下水探测技术领域。

背景技术

粘土承压含水层是指渗透能力极弱的含水层。通常，粘土承压含水层被认为一种特殊的隔水层。但是，在发生越流时，由于驱动水流的水力梯度大且发生渗透的过水断面很大（等于粘土承压含水层分布范围），因此，相邻含水层通过粘土承压含水层交换的水量相当大，这时将难以视其为隔水层。松散沉积物中的粘性土，坚硬基岩中裂隙稀少而狭小的岩层（如砂质页岩、泥质粉砂岩等）都可以归入粘土承压含水层之列。简单、典型的地下水含水层系统由上至下分布为潜水含水层、粘土承压含水层和承压含水层。当下部承压含水层水头降低时，顶部的潜水含水层将越流至粘土承压含水层，从而诱发粘土层释水。尽管这一问题被广泛地关注，但是如何在实验室内有效控制承压含水层降深，从而诱发相邻粘土承压含水层释水的问题依然没有解决。目前，在国内外针对粘土承压含水层释水的问题，开展了较多机理方面研究，但多数实验研究并不能有效主动地控制承压含水层降深。因此，本发明公开一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置及方法具有重大的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种承压含水层降深可控，粘土承压含水层释水量可测的定降深诱发粘土承压含水层释水的装置；进一步地，本发明提供一种可保证潜水含水层和粘土承压含水层的水头压力保持不变的定降深诱发粘土承压含水层释水的装置；更进一步地，本发明提供一种不仅可有效主动地控制承压含水层降深，诱发粘土承压含水层释水，且粘土承压含水层释水水量可计算获得的定降深诱发粘土承压含水层释水的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种定降深诱发粘土承压含水层释水的装置，其特征在于：包括：从上到下依次连接的潜水含水层试样装载圆筒、粘土承压含水层试样装载圆筒和承压含水层试样装载圆筒，所述粘土承压含水层试样装载圆筒和承压含水层试样装载圆筒之间活动设置有用于分隔二者的挡板，所述承压含水层试样装载圆筒的顶端侧壁上连通有进水管，所述承压含水层试样装载圆筒的底端连通有出水管，所述进水管上设置有测压管。

所述潜水含水层试样装载圆筒内装有潜水含水层，所述粘土承压含水层试样装载圆筒内装有粘土承压含水层，所述承压含水层试样装载圆筒内装有承压含水层。

所述进水管通过导流管与恒流量水泵相连。

所述潜水含水层试样装载圆筒的顶端开口通过定水头装置注水，所述潜水含水层试样装载圆筒和粘土承压含水层试样装载圆筒的外侧壁上均从上到下等间距一字排列有若干测压管缺口，所述粘土承压含水层试样装载圆筒上的部分所述测压管缺口上设置有开关；所述潜水含水层试样装载圆筒的外侧壁顶端还设置有外延式阀门。

所述挡板为塞式档板，所述活动设置为所述塞式档板与设置于圆筒外的转动开关相连。

所述承压含水层试样装载圆筒的下面还连接有反滤层，所述反滤层为筒形，所述出水管设置于所述反滤层的侧壁上，所述反滤层有底。

所述测压管缺口为外延式测压管缺口。

所述塞式档板的厚度小于所述粘土承压含水层试样装载圆筒中的粘土承压含水层厚度的10%。