[实用新型]一种用于研究包气带污染物运移的物理模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理模拟实验装置，特别是一种用于研究包气带污染物运移的物理模拟实验装置。

背景技术

支持毛细水带是指位于地表以下、潜水面以上的地质介质，是大气水、地表水、土壤水同地下水相互转化的地带，是地表、土壤污染物进人地下水的通道，也是大气圈、生物圈、岩石圈、水圈之间物质、能量传输、转换的枢纽地带。

地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水污染与地表水污染有一些明显的不同：由于污染物进入含水层，以及在含水层中运动都比较缓慢，污染往往是逐渐发生的，发现地下水污染后，确定污染源也不像地表水那么容易。

近年来，由于人类的活动引起的包气带土壤和地下水污染愈来严重，污水回灌、垃圾渗出液下渗、有毒化学液体的遗漏等威胁着包气带土壤和地下水的安全。其实污染物在包气带土壤中的运移一直引起了关注，污染物在包气带的迁移特征和规律成为了水文地质学的重要研究课题。由于人类活动对包气带土壤和地下水的污染不断加重，支持毛细水带横向运移的存在对污染物的迁移有很大的影响，研究污染物在支持毛细水带的运移分析地下水的污染具有重要意义。由于包气带是位于地球表面以下、潜水面以上的地质介质，因此现场进行实验并采集数据会很困难，因此急需可以模拟包气带污染物运移的物理实验装置，现有的模拟实验装置，结构较为复杂，测量精度不高，用途较为单一。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，测量精确，用途广泛的用于研究包气带污染物运移的物理模拟实验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于研究包气带污染物运移的物理模拟实验装置，至少包括模拟槽、水头调节装置、降雨装置和蒸发装置，所述模拟槽由渗流槽以及分别设置于渗流槽左、右两侧的上游水箱和下游水箱组成，渗流槽、上游水箱和下游水箱的高度一致，上游水箱、下游水箱与渗流槽之间设置有孔板；所述水头调节装置包括有至少两个升降螺杆、溢水盒、蠕动泵、隔水板和水管，两个升降螺杆分别设置在上游水箱和下游水箱的侧部，溢水盒安装在升降螺杆上用于水头调节，蠕动泵通过水管与溢水盒连接，溢水盒底部设置有进水孔和出水孔，进水孔连接有水源，隔水板安装在溢水盒内；所述降雨装置包括有降雨板和玻璃转子流量计，降雨板设置在渗流槽上方，降雨板的侧部开有通孔，通孔通过玻璃转子流量计与水源连接，降雨板的底部设置有降雨孔；所述蒸发装置设置于渗流槽上方，包括有高热灯、灯罩、灯架和角钢支架，高热灯安装在灯罩内，灯罩固定灯架上，灯架与角钢支架连接。

作为上述方案的优选，所述渗流槽前侧上按照5*7的矩阵分布设置有35个测压孔，测压孔内安装有测压装置，测压装置包括宝塔接头、外丝直通、电极、玻璃管和压力传感器，测压孔设置在渗流槽上，宝塔接头和外丝直通分别设置在测压孔的内侧和外侧，宝塔接头的一端与外丝直通连接，另一端设置在玻璃管内，玻璃管通过硅胶管与电极连接，电极通过设置在玻璃管、宝塔接头和外丝直通内的导线与压力传感器连接。

所述渗流槽的前、后两侧上设置有循环降温装置，循环降温装置包括有至少三根有机玻璃管和锡箔纸，有机玻璃管的长度为1000mm，三根有机玻璃管水平并排设置在渗流槽的前、后侧的上端，有机玻璃管上涂抹有硅胶，锡箔纸包裹在有机玻璃管的外圆上，三根有机玻璃管的两端设置有三向管，三向管通过水管与蠕动泵连接。

所述渗流槽的前部均匀设置有至少4组完整井，每组完整井由两根玻璃条和纱网组成，两根玻璃条竖直粘贴在渗流槽的前侧上，两根玻璃条之间具有间隙，玻璃条的底部与渗流槽的底部平齐，纱网设置在两根玻璃条上，纱网的两端与两根玻璃条的外侧密封连接。

所述降雨板的底部按照6*22的矩阵分布均匀设置有132个降雨孔，降雨孔的直径为0.5mm，降雨板顶部开设有至少两个不同深度的小孔，小孔内安装有控压玻璃管。

所述灯架为长方体结构，灯架的长度为1000mm，宽度为200mm，灯架上均匀设置有四个灯罩，相邻灯罩的间距为250mm，高热灯安装在灯罩内。

所述蒸发装置与渗流槽顶端的距离为300mm。

本实用新型相比于现有技术具有的有益效果是：本实用新型的结构简单，测量数据精确，用途广泛，既可以模拟横向运移污染的模拟实验，又可以模拟垂向越流污染的模拟实验，也可用于水质演化机理的探讨，同时还可以用于弥散系数等参数测定以及模拟研究蒸发降雨对污染物在包气带中迁移的影响的模拟实验，具有广泛的应用价值和市场价值。模拟研究蒸发降雨对污染物在包气带中迁移的影响。