模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置

专利摘要:
本实用新型涉及模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，属于海啸环境研究技术领域。本模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，包括透明材质的箱体、淡水箱和第一咸水箱，所述箱体内间隔且平行设置有两个透水板，两个所述透水板将所述箱体从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂，所述淡水箱的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体的竖直上方设有海啸模拟系统。有益效果：通过模块化的设计达到直观展示海啸事件对含水层的影响，尤其是盐分在非均质含水层中的赋存。
公开号:CN214334913U
申请号:CN202120238374.2U
申请日:2021-01-28
公开日:2021-10-01
发明作者:韩冬梅
申请人:Institute of Geographic Sciences and Natural Resources of CAS；
IPC主号:G01N33-18

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于滨海环境研究技术领域，具体涉及模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置。
[n0002] 海啸是一种破坏力强大的海浪，在近岸浅水海域，波浪因深度渐浅而波高骤增可能造成严重灾害。世界沿海国家都或多或少的遭遇过海啸事件。尽管我国已经建立了相对完善的海啸预警机制，但是对于海啸长期影响的评估，一直以来较为稀少。国外的研究指出，单次海啸事件可以将盐分遗留在距海岸线几十千米的弱透水层中。海啸事件造成的盐分垂向入渗与海水入侵造成的侧向盐分输入往往导致区域内复杂的地下水咸化过程。在不同的含水层水力特性影响下，地下水盐分分布、运移过程也将呈现不同的形式。截止目前，尚未有研究对海啸事件引起的地下水咸化过程有过清晰的刻画。
[n0003] 因此，提出一种模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置以解决现有技术中存在的不足。
[n0004] 本实用新型为了解决上述技术问题提供模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，通过模块化的设计达到直观展示海啸事件对含水层的影响，尤其是盐分在非均质含水层中的赋存。
[n0005] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：本模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置包括透明材质的箱体、淡水箱和第一咸水箱，所述箱体内间隔且平行设置有两个透水板，两个所述透水板将所述箱体从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂，所述淡水箱的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体的竖直上方设有海啸模拟系统。
[n0006] 有益效果：通过模块化的设计达到直观展示海啸事件对含水层的影响，尤其是盐分在非均质含水层中的赋存。
[n0007] 进一步，所述淡水箱的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管连通。
[n0008] 采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，操作方便。
[n0009] 进一步，所述咸水箱的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管连通，所述咸水连接管上设置有第一蠕动泵。
[n0010] 采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，操作方便，通过蠕动泵能定量抽取咸水。
[n0011] 进一步，所述海啸模拟系统包括第二咸水箱，所述第二咸水箱通过连接管连通喷水管，所述连接管上设置有第二蠕动泵，所述喷水管上间隔设置有多个喷头。
[n0012] 采用上述进一步方案的有益效果是：分别淋滤不同浓度的咸水在近海水边界以模拟不同程度的海啸事件，操作方便。
[n0013] 进一步，所述透水板均为透水砂板。
[n0014] 采用上述进一步方案的有益效果是：渗透性好，能有效防止砂的泄漏。
[n0015] 进一步，所述第三腔室的侧壁上设有溢流口。
[n0016] 采用上述进一步方案的有益效果是：避免水位太高，提高数据的检测精度。
[n0017] 进一步，所述粗砂和所述细砂的材质为石英砂或河砂或珊瑚砂。
[n0018] 采用上述进一步方案的有益效果是：微孔丰富，便于过滤。
[n0019] 进一步，所述粗砂的粒径为1-3mm，所述细砂的粒径为0.2- 0.3mm。
[n0020] 采用上述进一步方案的有益效果是：便于模拟非均质的含水层。
[n0021] 进一步，所述箱体的侧壁上设有多个检测孔，所述检测孔上堵塞有橡胶塞。
[n0022] 采用上述进一步方案的有益效果是：便于取样，操作方便。
[n0023] 图1为本实用新型的结构示意图；
[n0024] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[n0025] 1、箱体；2、淡水箱；3、咸水箱；4、透水板；5、淡水连接管； 6、检测孔；7、细砂；8、溢流口；9、咸水连接管；10、第一蠕动泵；11、第二咸水箱；13、连接管；14、喷水管；15、喷头。
[n0026] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[n0027] 实施例1
[n0028] 如图1所示，本实施例提供模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，包括：透明材质的箱体1、淡水箱2和第一咸水箱 3，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板4，两个所述透水板 4将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂7，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体1的竖直上方设有海啸模拟系统。
[n0029] 箱体1中的第二腔室内同时设置有粗砂和细砂7，加入咸水和淡水形成非均质含水层，海啸模拟系统直观地模拟海啸事件，从而产生对非均质含水层中地下水咸化的分布，达到识别海啸事件后咸淡水交界面变化过程、评价近海弱透水层对海啸事件的影响。
[n0030] 实施例2
[n0031] 如图1所示，本实施例提供模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，包括：透明材质的箱体1、淡水箱2和第一咸水箱 3，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板4，两个所述透水板 4将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂7，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体1的竖直上方设有海啸模拟系统。
[n0032] 箱体1中的第二腔室内同时设置有粗砂和细砂7，加入咸水和淡水形成非均质含水层，海啸模拟系统直观地模拟海啸事件，从而产生对非均质含水层中地下水咸化的分布，达到识别海啸事件后咸淡水交界面变化过程、评价近海弱透水层对海啸事件的影响。
[n0033] 优选地，本实施例中，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管5连通；所述咸水箱3的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管9连通，所述咸水连接管9上设置有第一蠕动泵10。均是为了操作方便，提高工作效率。
[n0034] 实施例3
[n0035] 如图1所示，本实施例提供模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，包括：透明材质的箱体1、淡水箱2和第一咸水箱 3，所述箱体1内间隔且平行设置有两个透水板4，两个所述透水板 4将所述箱体1从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂7，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱3的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体1的竖直上方设有海啸模拟系统。
[n0036] 箱体1中的第二腔室内同时设置有粗砂和细砂7，加入咸水和淡水形成非均质含水层，海啸模拟系统直观地模拟海啸事件，从而产生对非均质含水层中地下水咸化的分布，达到识别海啸事件后咸淡水交界面变化过程、评价近海弱透水层对海啸事件的影响。
[n0037] 优选地，本实施例中，所述淡水箱2的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管5连通；所述咸水箱3的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管9连通，所述咸水连接管9上设置有第一蠕动泵10。均是为了操作方便，提高工作效率。
[n0038] 具体的，在淡水连接管6和咸水连接管9可设置流量调节阀，控制相应的流速。
[n0039] 优选地，本实施例中，所述海啸模拟系统包括第二咸水箱11，所述第二咸水箱11通过连接管13连通喷水管14，所述连接管13 上设置有第二蠕动泵12，所述喷水管14上间隔设置有多个喷头15，分别淋滤不同浓度的咸水在近海水边界以模拟不同程度的海啸事件，操作方便。
[n0040] 优选地，本实施例中，所述第三腔室的侧壁上设有溢流口8，第一腔室的侧壁上也可设置溢流口8图中未画出。
[n0041] 优选地，本实施例中，所述透水板4为透水砂板，水的渗透性好，且能有效防止粗砂和细砂7的泄漏。
[n0042] 优选地，本实施例中，所述粗砂和细砂7均为石英砂或河砂或珊瑚砂，微孔丰富，便于过滤。所述粗砂的粒径为1-3mm，所述细砂的粒径为0.2-0.3mm。
[n0043] 优选地，本实施例中，所述箱体1的侧壁上设有多个检测孔6，所述检测孔上堵塞有橡胶塞，便于取样，操作方便。
[n0044] 操作步骤：
[n0045] 一、箱体1内均匀填充粗砂，将淡水箱2的淡水放入一定量到第二腔室内；
[n0046] 二、然后通过第一蠕动泵10将咸水箱3内染上色剂的35g/L 咸水抽入到第二腔室内；
[n0047] 三、记录未发生海啸事件前咸淡水交界面位置；
[n0048] 四、分别淋滤200、400、600、800ml咸水在近海水边界以模拟不同程度的海啸事件，
[n0049] 五、在第二腔室内填充细砂7，通过打开橡胶塞，取样不同检测位置的样本，评价近海弱透水层时海啸事件的影响。
[n0050] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[n0051] 在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[n0052] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[n0053] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[n0054] 以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (9)
[0001] 1.一种模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，包括：
透明材质的箱体(1)、淡水箱(2)和第一咸水箱(3)，所述箱体(1)内间隔且平行设置有两个透水板(4)，两个所述透水板(4)将所述箱体(1)从左至右分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室内设置有粗砂和细砂(7)，所述淡水箱(2)的出水端与所述第一腔室连通，所述第一咸水箱(3)的出水端与所述第三腔室连通，所述箱体(1)的竖直上方设有海啸模拟系统。
[0002] 2.根据权利要求1所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述淡水箱(2)的出水端与所述第一腔室之间通过淡水连接管(5)连通。
[0003] 3.根据权利要求1所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述咸水箱(3)的出水端与所述第三腔室之间通过咸水连接管(9)连通，所述咸水连接管(9)上设置有第一蠕动泵(10)。
[0004] 4.根据权利要求1所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述海啸模拟系统包括第二咸水箱(11)，所述第二咸水箱(11)通过连接管(13)连通喷水管(14)，所述连接管(13)上设置有第二蠕动泵(12)，所述喷水管(14)上间隔设置有多个喷头(15)。
[0005] 5.根据权利要求1-4任一项所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述透水板(4)为透水砂板。
[0006] 6.根据权利要求1-4任一项所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述第三腔室的侧壁上设有溢流口(8)。
[0007] 7.根据权利要求1-4任一项所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述粗砂和所述细砂的材质为石英砂或河砂或珊瑚砂。
[0008] 8.根据权利要求1-4任一项所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述粗砂的粒径为1-3mm，所述细砂(7)的粒径为0.2-0.3mm。
[0009] 9.根据权利要求1-4任一项所述的模拟海啸事件对非均质含水层中地下水咸化实验装置，其特征在于，所述箱体(1)的侧壁上设有多个检测孔(6)，所述检测孔上堵塞有橡胶塞。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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