[发明专利]一种模拟包气带溶质运移的装置及方法

说明书

本发明涉及水文地质领域，具体而言，涉及一种模拟包气带溶质运移的装置及方法。一种模拟包气带溶质运移的装置，模拟包气带溶质运移的装置包括溶液箱、控制阀、离心箱、降雨盘，溶液箱通过导流管与离心箱连接，控制阀设置于导流管；导流管与降雨盘连接，降雨盘设置于离心箱上端；使溶液箱内的溶液能通过导流管、降雨盘进入离心箱。能模拟非饱和带中的溶质迁移过程，能够对重力场、材料、水文地质条件作较为准确的模拟，能模拟热对流、毛细现象等几个控制污染物迁移的重要控制参数。本发明提供的方法具有实验可重复性好、试验模拟效果好、缩时缩尺效应显著等优点。

技术领域

本发明涉及水文地质领域，具体而言，涉及一种模拟包气带溶质运移的装置及方法。

背景技术

近年来，离心模型试验除在传统工程领域如大坝、边坡及挡土墙、地基基础和隧洞、地基处理等方面的研究继续深入外，得益于量测仪器的发展和模型制备技术的提高，在环境岩土工程、地震工程等新的研究领域也取得了很大进展。离心模型在水分溶质迁移方面也应用广泛。非饱和带中水流、化学物质和热流的迁移是一个相当复杂的各种梯度作用交叉影响的耦合流动问题。迄今为止，关于溶质在土壤、非饱和带中的迁移转化规律进行了大量研究工作，取得了大量试验资料和理论进展，为进一步研究奠定了基础。目前研究采用的方法主要有室内土柱试验，现场试验，数值分析方法。但是，这三种方法都有一定的局限性。

因此，发明人发明了一种模拟包气带溶质运移的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟包气带溶质运移的装置及方法，其旨在对重力场、材料、水文地质条件作准确的模拟。

本发明提供一种技术方案：

一种模拟包气带溶质运移的装置，模拟包气带溶质运移的装置包括溶液箱、控制阀、离心箱、降雨盘，溶液箱通过导流管与离心箱连接，控制阀设置于导流管；导流管与降雨盘连接，降雨盘设置于离心箱上端；使溶液箱内的溶液能通过导流管、降雨盘进入离心箱。

在本发明其他的实施例中，上述离心箱内设置有填充层，填充层包括自上而下设置的第一透水石、填土、第二透水石。

在本发明其他的实施例中，上述离心箱的箱体包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体可拆卸连接，且第一壳体与第二壳体的连接处设置有密封条。

在本发明其他的实施例中，上述模拟包气带溶质运移的装置还包括控制器，控制器与控制阀连接，控制器控制控制阀的开度大小以及控制阀的开闭时间。

在本发明其他的实施例中，上述模拟包气带溶质运移的装置还包括支架，支架包括间隔设置的第一层、第二层、第三层；溶液箱设置于第一层，控制阀设置于第二层，离心箱相对的两端分别与第二层、第三层连接，降雨盘设置于第二层，且与离心箱配合。

在本发明其他的实施例中，上述离心箱靠近第二层的一端设置有上圆盘、下圆盘；离心箱通过上圆盘与第二层连接；下圆盘与所述降雨盘连接。

在本发明其他的实施例中，模拟包气带溶质运移的装置包括两个控制阀、两个离心箱以及两个降雨盘；两个控制阀、两个离心箱以及两个降雨盘一一对应，且两个离心箱相对独立设置。

在本发明其他的实施例中，上述控制阀为电磁阀。

本发明还提供一种技术方案：

一种模拟包气带溶质运移的系统，模拟包气带溶质运移的系统包括离心机、上述的模拟包气带溶质运移的装置；

模拟包气带溶质运移的装置与离心机匹配，且模拟包气带溶质运移的装置与离心机可拆卸连接。

本发明还提供一种技术方案：

一种包气带溶质运移模拟的方法，使用上述模拟包气带溶质运移的装置进行模拟；

包气带溶质运移模拟的方法包括：