[发明专利]模拟海岸水库污染物迁移的装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种模拟海岸水库污染物迁移的装置及其使用方法，装置包括平板水槽，淡水供应系统，盐水供应系统，基流模拟系统，取样系统，潮波生成器，淡水供应系统与平板水槽槽头相连，盐水供应系统与槽尾相连，取样系统与槽身连接，基流模拟系统位于水槽底部，潮波生成器与槽尾连接。与现有技术相比，本发明能够精确模拟海岸水库污染物迁移，不仅实时监测改变淡、海水位高度，而且在保证整体模拟环境良好的情况下对水槽内的水样进行实时取样，以此来检测污染物在不同流量、水位和潮汐水头下的运移规律。

技术领域

本发明涉及海岸污染物迁移装置，尤其涉及模拟海岸水库污染物迁移的装置及其使用方法。

背景技术

目前淡水资源时空分布不均匀、人均淡水资源稀少，尤其东部沿海地区，地下水资源开采严重，致使地下水位下降，破坏海水淡水分界线，造成局部地质塌陷，引发灾害。在沿海地区建设海岸水库，是调控、利用水资源的有效途径，能充分利用海岸资源，获取较大水库库容优势。

海岸水库的修建能够缓解淡水资源矛盾，起到良好的社会效益和经济效益。研究海岸水库污染物迁移变化规律，了解海岸水库的实时变化，对于保护海岸水库，改善滩涂环境，缓解水资源矛盾都有最大程度上的效益。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供精确模拟海岸水库污染物迁移的装置及其使用方法，以实时监测改变淡、海水位高度，在保证整体模拟环境良好的情况下进行实时取样。

技术方案：模拟海岸水库污染物迁移的装置，包括平板水槽，淡水供应系统，盐水供应系统，基流模拟系统，取样系统，潮波生成器，淡水供应系统与平板水槽槽头相连，盐水供应系统与槽尾相连，取样系统与槽身连接，基流模拟系统位于水槽底部，潮波生成器与槽尾连接。

淡水供应系统中的水位调节装置包括调节手轮、调节螺杆和过水阀板，位于水槽顶部的调节手轮控制调节螺杆的上下移动，调节螺杆的下端与过水阀板连接。

盐水供应系统中的可调节高度支架包括底部基座、摇杆、弹簧、固定块、滑块和伸缩杆，摇杆调节弹簧的伸缩以改变伸缩杆的长度，伸缩杆一端连接在固定块上，另一端连接在滑块上，滑块安装在底部基座上。盐水供应系统中第二盐水箱通过连通管与盐水区连接。

基流模拟系统中，带孔有机玻璃板位于水槽底部，第二止水阀、第二玻璃转子流量计和第一蠕动泵依次安装在带孔有机玻璃板下方。

取样系统通过固定支架和调节螺帽固定在水槽背面，利用橡胶软管与预先埋设的出水管相连。

模拟海岸水库污染物迁移的装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)断开平板水槽与淡水供应系统及盐水供应系统之间的导流管，往水槽中加入去离子水后，缓慢加入试样，试样高度低于液面，形成模拟环境；

(2)打开淡水供应系统和平板水槽之间的导流管，利用潜水泵抽取淡水，打开阀门，调节流量计控制流量，水位调节装置控制淡水侧水位，达到实验预定要求；

(3)往第三盐水箱中加入Nacl模拟海水，打开电机，调节电机的频率与周期，并打开潮波生成器与槽尾的导流管，模拟不同状况下海水的潮汐状态，使其产生周期性变化，导入盐水侧，进行入渗；

(4)往第一盐水箱中加入Nacl模拟海水，打开与平板水槽之间的导流管，连通与盐水区水位区间的连通管，利用潜水泵抽取模拟海水，调节支架高度，使第二盐水箱水位与盐水区侧水位齐平，达到所需盐水库水位，海水入侵试样，形成稳定入侵界面；

(5)经盐水侧或淡水侧或外源污染盒释放污染物，使其进入海岸水库，侵入模拟区；

(6)不同时刻利用取样系统进行取样，并进行浓度记录，分析污染物的运移规律；

(7)实验完毕，关闭导流管及其它装置，打开排样孔，连接排样管，利用倒虹吸原理将试样排出。