[发明专利]一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，包括中央水槽、淡水恒温水箱和盐水恒温水箱，所述中央水槽的两端分别设置有淡水仓和盐水仓，所述淡水恒温水箱和淡水仓之间设置有淡水进水管和淡水排水管，所述盐水恒温水箱和盐水仓之间设置有盐水进水管和盐水排水管；

所述淡水仓和盐水仓分别与中央水槽的两端连通，分别用于向中央水槽内提供淡水和盐水；

所述中央水槽上设置有若干温度传感器，所述温度传感器用于测量中央水槽内含水层中的温度分布。

2.根据权利要求1所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述淡水仓和中央水槽之间设置有淡水缓冲仓，所述盐水仓和中央水槽之间设置有盐水缓冲仓。

3.根据权利要求1所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述中央水槽包括水槽架体、分别设置于水槽架体左右两端的两个第一亚克力板、设置于水槽架体底部的第二亚克力板、设置于水槽架体前部的第三亚克力板、设置于水槽架体后部的第四亚克力板；

所述第一亚克力板上开设有若干均匀排列的进水孔；位于水槽架体底部的第二亚克力板上设置有排水孔；所述第三亚克力板为双层设置，内部抽真空；所述第四亚克力板上开设有若干均匀排列的预制安装孔，温度传感器通过预制安装孔安装于中央水槽上。

4.根据权利要求1所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述淡水恒温水箱通过淡水进水管与淡水仓的上部相连接，所述淡水仓通过淡水排水管与淡水恒温水箱的下部相连接；所述盐水恒温水箱通过盐水进水管与盐水仓的上部相连接，所述盐水仓通过盐水排水管与盐水恒温水箱的下部相连接。

5.根据权利要求4所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述淡水排水管位于淡水仓内的端部设置有溢流装置；所述盐水排水管位于盐水仓内的端部设置有溢流装置。

6.根据权利要求1所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述淡水进水管和盐水进水管上均设置有水泵和流量计。

7.根据权利要求1所述的一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验装置，其特征在于，所述淡水排水管和盐水排水管上均设置有阀门。

8.一种模拟沿海含水层中海水入侵的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在实验进行前，清洗淡水仓、淡水缓冲仓、中央水槽、盐水缓冲仓和盐水仓，向中央水槽内填入一定级配参数的石英砂；

S2：准备所需的去离子水，并将其分别注入淡水及盐水恒温水箱中，向盐水恒温水箱内加NaCl，使其盐度满足实验要求，并向盐水恒温水箱中加入染色剂，为盐水染色；

S3：打开室内空调，打开淡水恒温水箱和盐水恒温水箱加热开关，设定加热温度；

S4：等待室内温度，淡水及盐水恒温水箱内水温到达设定值后，将淡水恒温水箱内淡水用水泵抽至淡水仓内，并使淡水仓内淡水水位略低于设定的盐水侧水位；

S5：将淡水仓侧水泵抽水流量调至所需流量，用水泵将盐水恒温水箱内盐水抽至盐水仓中，并打开盐水仓下部的盐水排水管，使盐水仓内溢流的盐水再回流到盐水恒温水箱内；

S6：打开温度传感器系统，启动所有的温度传感器，并且打开相机，实验正式开始；

S7：在实验过程中向盐水恒温水箱内添加高浓度盐水，使盐水恒温水箱内盐水的盐度维持在实验所需水平；

S8：实验结束后，关闭温度传感器系统，关闭相机，关闭所有水泵，关闭淡水排水管和盐水排水管，打开中央水槽下方的水槽排水管，使中央水槽、盐水缓冲仓和淡水缓冲仓内的水全部排出，将中央水槽中含水的石英砂取出，用淡水冲洗并晾干，为下次试验做准备。