[发明专利]一种均质包气带模拟试验装置及方法

说明书

本发明涉及模拟试验设备领域，公开了一种均质包气带模拟实验装置及方法。均质包气带模拟试验装置包括柱体和设置于柱体顶端的降雨模拟装置。柱体竖立设置，其包括多个轴向可拆卸连接的筒体。柱体的轴向长度为4‑6m，柱体的侧壁上开设有取样孔。这样在向柱体内填充土壤时，可以从下向上依次在各筒体内填土并组装。均质包气带模拟试验方法即使用上述的装置进行模拟试验。这样填土操作较为容易，而且比较容易控制夯实的效果。并且纵向深度为4‑6m，近于天然土壤覆盖层厚度，能更好地模拟包气带天然地质环境。降雨模拟装置可以模拟天然降雨条件，更好地还原自然界真实环境，总体来讲模拟效果更好。

技术领域

本发明涉及试验设备领域，具体而言，涉及一种均质包气带模拟试验装置及方法。

背景技术

地下水作为水资源的重要组成部分，具有分布广泛，水质好，水量均匀的特点。但随着工业“三废”的排放，化肥和农药的使用，垃圾渗滤液及石油等有机污染物的渗漏，地下水容易被污染。

目前，我国地下水污染呈现出由点到面，由浅到深，由城市到农村的发展趋势，污染范围越来越广，污染程度越来越严重。包气带作为连接地表和潜水含水层的纽带，不仅是污染物污染潜水含水层的必经之地和污染物迁移转化的载体，而且也是地质环境中与人类活动联系最密切的部分。自然界中的土壤，由于地质成因及生物过程等因素的影响，大部分土壤以层状结构存在。研究不同构型层状非饱和带中溶质迁移规律对防治地下水及土壤污染具有重要的实际意义。需要研究无积水条件下-黏粒含量对水分下渗的影响，包括累积入渗量、湿润锋、含水量的变化特征。在室内利用达西渗透仪测定了黏粒含量为50％、30％、15％、10％、5％的饱和渗透系数。根据所查阅的文献，野外常见厚3m-5m厚的成都粘土覆盖层。通过野外水文地质背景资料和条件的调查，可以了解包气带土层结构及污染物类型和溶质特征，主要包括岩土试样的物质组成、岩土试样的土水特征曲线、给水度、渗透系数等参数，选定具有代表性的溶质进行试验。然后可以通过土柱试验模拟野外降水入渗条件，探明不同降水条件下包气带对降水入渗补给地下水的影响；土柱实验模拟野外污染源条件，探寻不同降水条件下包气带污染物迁移转化的规律；详细分析土柱实验数据，深入研究包气带对降水入渗补给地下水及地下水污染的影响，为揭示降水入渗后，地下水在包气带中的扩散、迁移和转化机理奠定基础。但现有的模拟试验装置以及模拟方法的试验操作难度较高、模拟效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种均质包气带模拟试验装置，其能够方便地进行均质包气带模拟试验，并且模拟效果较好。

本发明的另一目的在于提供一种均质包气带模拟试验方法，其能够方便地进行均质包气带模拟试验，并且模拟效果较好。

本发明的实施例是这样实现的：

一种均质包气带模拟试验装置，包括：

竖立设置的中空的柱体，柱体包括多个轴向可拆卸连接的筒体，多个筒体共同形成柱体的空腔，柱体的轴向长度为4～6m，柱体的侧壁上开设有取样孔；

设置于柱体顶端的降雨模拟装置，降雨模拟装置包括储水箱，储水箱底部开设有多个连通储水箱内外的降水通道。

在本发明的一种实施例中：

柱体的侧壁上还设置有温度传感器孔、水分传感器孔以及基质势传感器孔，温度传感器孔、水分传感器孔以及基质势传感器孔分别对应设置有温度传感器、水分传感器以及基质势传感器。

在本发明的一种实施例中，降雨模拟装置还包括：

水源箱，水源箱与储水箱通过管线连通，管线上设置有水泵；

其中，储水箱具有进水口和出水口，管线的一端通过进水口连通储水箱。

在本发明的一种实施例中：

均质包气带模拟试验装置还包括基座，基座包括一个承载面，柱体的下端设置于承载面上。