[发明专利]一种模拟潮汐环境污染物迁移的装置

说明书

本发明公开一种模拟潮汐环境污染物迁移的装置，属于生态环境工程技术领域，包括框架、模拟装置和控制装置，框架包括连接有调平机构和照明设备的支撑机构；模拟装置包括将蓄水池的水通过管路输送至模拟箱的水泵；模拟箱位于模拟箱调节机构上；模拟箱调节机构采用凸轮机构和正弦机构组合实现模拟箱的横向和倾斜方向联动。解决了潮汐模拟影响因素和模拟环境单一，且不能进行兼具风浪及水流冲击的复杂运动对污染物迁移扩散影响和在受水流冲击过程中污染土接触到的水层压力及污染物释放不同于真实环境的问题。该装置结构安全可靠、适用多种模拟环境，准确度更高、操作便捷、实验损耗低，满足科研试验的需求。

技术领域

本发明属于生态环境工程技术领域，具体涉及一种模拟潮汐环境污染物迁移的装置。

背景技术

潮汐海口地区由于水动力条件的复杂性以及由此引起的污染物迁移特征的复杂性对海洋环境容量的影响一直是水资源保护领域的研究热点。但是实海实验受自然不可控因素影响大，实验成本高、周期长，且无法及时观察，因此需要一种模型复演潮汐现象模拟潮汐河道污染物迁移扩散过程。该模型通过对河流水体纳污能力及污染物溶出-沉积情况研究，有利于开展影响水体污染物机理的研究来改善用水、生物养殖及海口河道水质。

专利CN104264622B模拟潮汐往复流河道污染物迁移及盐水上溯的装置及方法中，仅能够模拟上游不同下泄流量、下游不同潮汐流量水位条件下海口河道潮汐往复流水流特征，考虑其他环境影响因素少，且其退潮和涨潮控制过程采用拉板控制水流，水流涌动产生冲击的方式与实海存在差别影响污染物迁移检测精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟潮汐环境污染物迁移的装置，可进行光照、水温、盐度、水流多影响因素的控制完成不同条件下的潮汐涨落、淡水流入及海岸河口在接纳上游淡水时的污染物迁移扩散模拟。解决了现有技术中潮汐模拟影响因素和模拟环境单一，且不能进行兼具风浪及水流冲击的复杂运动对污染物迁移扩散影响和在受水流冲击过程中模拟箱内的污染土接触到的水层压力及污染物析出过程不同于真实环境的情况，结构安全可靠、检测准确度更高。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种模拟潮汐环境污染物迁移的装置，包括框架、模拟装置和控制装置，框架包括方形支撑机构，支撑机构由上中下三层互相平行的底板及相邻底板间的连接立柱或连接板组成，其下方连接有调平用的地脚调平机构且其上层底板下表面连接有调节光照的照明设备；模拟装置包括水泵，水泵位于支撑机构下层底板上，用于将蓄水池内的水通过管路输送至模拟箱；模拟箱包括放置于模拟箱调节机构上的箱体，箱体为具有上开口且沿长宽高方向注有刻度的方形容器，其上方连接有移动式电阻率探头调节机构；模拟箱调节机构，位于支撑机构中层底板上，采用凸轮机构和正弦机构组合实现模拟箱的横向和倾斜方向联动。

本发明采用上下分层的框架作为支撑主体，适应不同地面、结构安全可靠、占地面积小、便于人工操作。模拟装置利用水泵及水重力作用实现模拟箱内水的涨落，完成对污染土的冲刷并对冲刷完成后的海水进行循环，可进行光照、水温、盐度多影响因素的控制完成不同条件下的潮汐涨落、淡水流入及海岸河口在接纳上游淡水时的污染物迁移扩散模拟，模拟不同水动力及静态环境下污染物在土-水系统中的释放过程，可完成不同条件、不同深度的土-水实时取样检测。模拟箱调节机构采用凸轮机构和正弦机构组合实现模拟箱的横向和倾斜方向联动模拟潮滩涨落，能够模拟潮汐受风浪影响及自身冲击力的复杂运动，且在受水流冲击过程中模拟箱处水平位置，其内的污染土接触到的水层压力及污染物析出过程不同，更接近真实环境，有利于准确监测污染土中的污染物溶出-沉积。该装置一体化程度高，更接近真实模拟环境有助于获得准确实验数据，适用多种模拟环境、操作便捷、实验损耗低，满足科研试验的需求。

作为优选，箱体的一侧壁连接有进水口一，进水口一所在面或其相邻侧面有取水口一和传感器；传感器用于检测水的温度或盐度；进水口一对侧外壁连接有与其上表面平行且截面形状为楔形的冲刷机构，冲刷机构与连接面等长且锥面朝下，水流可沿其与箱体连接侧溢入箱体内形成瀑布流；箱体内壁贴附有与进水口一连通的融盐池；箱体远离进水口一侧放置有斜坡式或阶梯式分布的污染土，斜面朝向进水口一。