[发明专利]一种模拟河道冲刷作用下底泥污染释放的试验方法

说明书

本发明公开了一种模拟河道冲刷作用下底泥污染释放的试验方法，准备试验装置，根据试验需要预设及试验水槽内的水深及流速，并根据流速计算出在试验水槽内的流量；将底泥铺设在储泥盒内，使挡水板覆盖在底泥的上表面；向试验水槽内加入预设的水深，启动变速马达驱动造流运行，使流量达到所需的流量并保持流速不变；待水流恒定后，挡水板收缩，使底泥表面露出；打开取样口分层取样；采用水质分析仪测定水；分别测定出模拟的不同动力条件下底泥污染物浓度的变化和垂向分布特征。造流桨在窄小的造流段造流并缩小造流的规模，可伸缩的挡水板降低在初始造流中对底泥的扰动影响，调节底板调节试验所需的底泥厚度，以便于进行多种试验。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，尤其是涉及一种模拟河道冲刷作用下底泥污染释放的试验方法。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，工农业废水和人类活动污水的大量排放，工业和生活垃圾向河湖内倾倒，从而导致水体富营养化和重金属污染等水环境问题日益突出。污染物在河流湖泊中底泥的淤积和聚集，在自身扩散和外力作用下会前移扩散至上层水体，对水体造成明显的“二次污染”，使得底泥的内源性污染越来越严重，尤其在水力条件比较复杂的河口地区，受污染底泥的内源释放越来越明显。对于受到水动力扰动较大的浅水湖泊和河流中，水体底泥沉积污染物容易产生再悬浮，对整个水体水环境产生较大的影响。

底泥污染物释放的特性已经进行了诸多研究，该类研究主要基于物理模型试验的方法完成，其中通过旋浆式、活塞式、振荡式等方法模拟水体扰动对底泥污染物释放的影响，不能直观和准确地反映真实的水流条件。在专利公开号为CN108645758A，专利名称为一种底泥污染物动态释放分析方法中公开的技术方案，虽然室内水槽试验可以模拟真实的水流情况，但是室内水槽试验所需的波流水槽体积较大，不容易铺装、收集和清洁底泥，同时污染物会大范围污染水槽水库；且在循环水流作用下，对污染物的稀释较为严重，如不及时取样，污染物会快速稀释，无法客观显示污染物浓度的变化趋势。在专利公开号为CN103869048A，专利名称为一种模拟底泥污染物再悬浮释放的环形水槽装置中公开的技术方案，虽然可以模拟水体流动作用下对底泥释放的影响，且试验装置体积小并降低了污染物稀释的影响，但是在造流过程中不稳定流的扰动对模拟结果影响很大。采用水槽装置的研究中，普遍采用将底泥铺装在水槽底部的方式，无法做到研究不同底泥厚度对污染物释放特性的影响，同时这种铺装方式不易于底泥的回收和水槽的清洁，严重消耗了试验过程中的人力和时间。

因此，为了解决上述技术问题，需要研发一种能真是反应河流冲刷的真实动力条件，减小造流过程对底泥扰动的影响，工作效率高，测量准确度高，可以模拟河道冲刷下，底泥释放的试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、测量准确度高、减小造流过程对底泥扰动的影响、工作效率高的模拟河道冲刷作用下底泥污染释放的试验方法。

本发明的技术方案如下：

一种模拟河道冲刷作用下底泥污染物释放的试验方法，包括以下步骤：

步骤1：准备试验装置，其中，所述试验装置包括调平底座、试验水槽、用于调节底泥厚度的储泥机构、用于模拟河道冲刷的造流机构和用于测量流量的流量计；

所述试验水槽安装在调平底座上，所述试验水槽由造流段、试验段和两段圆弧段围合而成，所述造流段与试验段平行设置，造流段与试验段的两端分别与两个圆弧段连接而组成长圆形水槽，在造流的内壁上形成有一内凹的造流槽，在试验段的底部中间开设有一试验口，所述造流段的宽度小于试验段的宽度，所述试验段的外壁上开设有多个取样口，所述取样口上连接有取样管，并在取样管上安装有止水夹；

所述调平底座的底部安装有支脚，用于调节底座的水平位置；