[发明专利]一种室内人工模拟酸性降雨试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境岩土工程和试验设备领域的模拟装置，具体涉及一种室内人工模拟酸性降雨试验装置。

背景技术

人工模拟降雨是利用机械装置来模拟自然界的天然降雨，用于开展相关科学研究，已成为室内和野外试验的重要技术手段。国内外对人工模拟降雨的代表性装置有：振动性模拟降雨装置、转盘式模拟降雨装置、槽式人工模拟降雨机、SR型人工模拟降雨装置等。而上述降雨装置对酸性降雨的模拟具有一定的局限性，因此，针对酸性降雨的特殊性能而改进模拟降雨装置来模拟酸性降雨。

近年来，我国酸性降雨雨源物质SO₂和NOx排放量日益增加，酸性降水区酸度不断升高，面积不断扩大。酸性降雨导致的环境酸化问题日渐突出，酸化环境对各类岩土体的侵蚀作用不断显现。在酸性环境水的作用下，岩土体中的关键化学成分，如氧化钙、氧化钠等流失速度快，流失量大，使岩体中起胶结作用的成分迅速损失，破坏岩体结构，导致岩土体表面强度降低。随着时间增长，溶解、溶蚀作用逐渐由岩土体表层向内部发展，进一步破坏岩体的完整性，直接影响岩石的变形和强度特征。在开展酸性降雨对岩土体物理化学侵蚀作用研究过程中，必须通过室内模拟试验来获取岩土体的腐蚀性相关参数，而目前模拟降雨条件下存在雨强调节性差、降雨分布范围大、流量难以控制性等局限性，严重制约了模拟酸性降雨对岩土体腐蚀特性的试验准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室内人工模拟酸性降雨试验装置，可以有效地模拟酸性降雨的特殊性，解决现有技术中雨强调节性差、降雨分布范围大、流量难以控制性的问题，实现酸性降雨从岩土体表面至岩土体内部的反应过程，为酸性降雨及溶液侵蚀下岩土体物理力学特性的劣化研究提供研究数据。

一种室内人工模拟酸性降雨试验装置，其特征在于，包括：供水动力装置A，空气动力装置B，降雨试验装置C和流体回流装置D，导水管，导气管，导流管和排水管，所述导水管进水口与供水动力装置A相连，所述导水管出水口与降雨试验装置C相连，所述导气管的进气端与空气动力装置B相连，所述导气管的出气端与降雨试验装置C相连，所述导流管的出口端与流体回流装置D相连，所述导流管的进口端与降雨试验装置C相连，所述排水管进水端与降雨试验装置C相连，所述排水管出水端与流体回流装置D相连。

进一步地，所述降雨试验装置C包括：支撑架，降雨雾化喷头和试验槽，所述支撑架由上框、下框、立柱、横杆、三通螺纹接头和转弯螺纹接头构成，所述横杆通过三通螺纹接头固定在支撑架的顶端，所述立柱、上框和下框焊接在一起，所述降雨雾化喷头固定在横杆上，所述试验槽放置于下框上，所述试验槽底部放置有试验格栅板与土工布，导流管的进口端与实验格栅板相连，土工布将所述导流管覆盖，所述试验槽上边框粘接一圈有机玻璃板作为引流槽，所述引流槽上安装排水管，所述导水管的出水口和导气管的出气端分别连接在降雨雾化喷头两侧。

进一步地，所述供水动力装置A包括：储水桶，稳压水泵，调压阀，压力表，流量计和过滤网，所述稳压水泵，调压阀，压力表和流量计通过导水管沿着进水方向依次连接，所述导水管进水口与储水桶相连，所述导水管进水口处设置有过滤网。

进一步地，所述空气动力装置B为空气压缩机。

进一步地，流体回流装置D包括：量杯、收集桶和过滤网，所述导流管的液体流出端设置有过滤网，导流管的液体流出端与量杯相连，所述排水管的出水端与收集桶相连。

进一步地，所述支撑架的侧面设置有阻隔件，所述阻隔件的底边固定于试验槽的引流槽内。

进一步地，所述支撑架的内部设置有活动隔板。

进一步地，所述阻隔件为挡雨布。

进一步地，所述试验槽底面积小于下框面积。

进一步地，所述导水管和导气管绑扎在支撑架上。

本发明的有益效果是：

本发明可以收集径流和无效降雨流量，计算有效降雨流量。装置轻便，易于拆卸和组装。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明的支撑架结构示意图。

图中符号说明具体如下：

1-储水桶，2-稳压水泵，3-调压阀，4-压力表，5-流量计，6-空气压缩机，7-导水管，8-导气管，9-降雨雾化喷头，10-支撑架，11-试验槽，12-试验格栅板，13-阻隔件，14-导流管，15-量杯，16-排水管，17-收集桶，18-过滤网，19-立柱，20-上框，21-下框，22-横杆，23-三通螺纹接头，24-转弯螺纹接头，25-土工布。

具体实施方式