[发明专利]一种非均质各向同性含水层地下水渗流规律模拟试验装置

摘要

本发明提供了一种非均质各向同性含水层地下水渗流规律模拟试验装置，包括渗流槽，填充于渗流槽中的渗透体，以及与渗流槽连通的水循环单元和示踪单元，示踪单元将示踪剂注入渗透体，渗流槽包括底板、侧板、上游进水组件、入渗组件、下游出水组件和导水组件，上游进水组件通过渗透体与下游出水组件相连接，渗透体上接入渗组件、下接导水组件，水循环单元将水体抽入上游进水组件和入渗组件，水体经渗透体到达下游出水组件和导水组件；渗透体由高渗岩土和低渗岩土构成，低渗岩土与高渗岩土倾斜相交，其竖直方向截面呈倾斜的长条形；本发明可以模拟地下水水平渗流运动和竖向渗流运动，并且能够模拟非均质各向同性含水层地下水渗流过程中的状态变化。

主权项

1.一种非均质各向同性含水层地下水渗流规律模拟试验装置，至少包括渗流槽，填充于渗流槽中的渗透体，以及与渗流槽连通的水循环单元和示踪单元，其特征在于：沿渗流槽长度方向，一端为上游进水端、另一端为下游出水端，所述渗流槽包括底板、一对侧板、上游进水组件、入渗组件、下游出水组件和导水组件，上游进水组件通过渗透体与下游出水组件相连接，渗透体上接入渗组件、下接导水组件，水循环单元将水体抽入上游进水组件和入渗组件，水体经渗透体到达下游出水组件和导水组件；所述上游进水组件与下游出水组件均由渗透板、水头控制板和水槽构成，底板、一对侧板和两个水槽构成上端开口的密封槽区，两个水槽分别分布于密封槽区的上游进水端和下游出水端，渗透体位于密封槽区的中部，渗透板和水头控制板位于水槽与渗透体之间，两个渗透板分别与渗透体的上游进水端面和下游出水端面接触，渗透板和水头控制板的高度均低于水槽高度；所述渗透板和水头控制板上均开设有密布的渗透孔，水头控制板上渗透孔的孔径大于渗透板上渗透孔的孔径，下游出水组件的水头控制板的渗透孔中塞有孔塞；所述入渗组件包括进水隔板、溢水板和两个挡水板，进水隔板位于上游进水组件的渗透板的上部，溢水板位于下游出水组件的渗透板的上部，溢水板中部沿其宽度方向开设有长条形的溢流孔，进水隔板和溢水板均高于水头控制板，两个挡水板沿水平方向分别固定于两个水头控制板的顶端并且封闭进水隔板和溢水板与与之临近的水头控制板之间的空隙；所述导水组件包括导水渗透板、导水槽、导水管和集流器，其中导水渗透板位于渗流槽底板中并且靠近下游出水端，导水渗透板上同样开设有密布的渗透孔，导水槽位于导水渗透板下方并且通过导水渗透板与渗流槽连通，集流器与导水槽通过导水管连通，导水管上设有止水夹；所述渗透体由高渗岩土和低渗岩土构成，高渗岩土分层捣实，按照实验要求在高渗岩土中的不同高度处分层捣实低渗岩土，低渗岩土的竖直方向截面呈倾斜角度为15°～45°的长条形；所述水循环单元包括进水水箱、连通水管、进水管、抽水泵、出水管和出水水箱，其中进水水箱与出水水箱通过连通水管连通，抽水泵安装于进水管上，进水管连通进水水箱与上游进水组件的水槽，出水管连通出水水箱与下游出水组件的水槽；所述示踪单元包括马氏瓶、分流器、示踪管和阀门，其中马氏瓶中灌注示踪剂，马氏瓶、分流器与渗流槽通过示踪管依次连通，渗流槽的前侧侧板中开设有2个以上示踪孔，示踪管接于示踪孔中，示踪孔沿低渗岩土倾斜方向间隔分布并且正对渗透体。