[发明专利]饱和‑非饱和土壤介质条件下污染物迁移模型装置

摘要

本申请公开饱和‑非饱和土壤介质条件下污染物迁移模型装置由主体部分、恒定水位水箱和溶质喷洒装置三个部分组成，所述主体部分与恒定水位水箱通过透明软管相连，溶质喷洒装置设在主体部分上端；本申请设计的迁移模型较以往的饱和土壤介质模型更能全面真实地刻画野外自然状况的土壤原始结构分布类型，其模拟试验结果更具科学性；本申请公开的迁移模型具有持续投入污染物且能保证模型整体介质条件不改变的优点，即在原有马氏瓶工作原理的基础上做出了改进，能够在恒定流速的前提下，使其保持一个低流速状态，直接提高了模型的实用性。

主权项

饱和‑非饱和土壤介质条件下污染物迁移模型装置，其特征在于：所述饱和‑非饱和土壤介质条件下污染物迁移模型装置由主体部分、恒定水位水箱和溶质喷洒装置三个部分组成，所述主体部分与恒定水位水箱通过透明软管相连，溶质喷洒装置设在主体部分上端；所述主体部分由出水孔(1)、陶土头(2)、PVC聚酯玻璃圆柱(14)、负压计（15）、砂柱（16）、测压管（17）和砂层（18）组成，所述出水孔(1)、陶土头(2)、负压计（15）和测压管（17）设在PVC聚酯玻璃圆柱(14)上，砂柱（16）和砂层（18）设在PVC聚酯玻璃圆柱(14)内，所述PVC聚酯玻璃圆柱(14)的一端密闭作为试验模型的底端，PVC聚酯玻璃圆柱(14)的另一端作为试验模型的上端；从距离底端1cm的位置开孔，设置为模型的出水孔(1)，在出水孔(1)同一侧的正上方19cm、29cm和39cm处设置测压管（17），测压管（17）的材料均采用透明塑料软管；在出水孔(1)同一侧的正上方54cm、63.5cm、74cm和84cm处安装有负压计（15）；在正对出水孔(1)的一侧，分别在距离底端15cm、25cm、35cm、50cm、60cm、70cm和80cm处安装有陶土头(2)用于抽取水样；在距离PVC聚酯玻璃圆柱(14) 底端45cm且正交于出水孔(1)的两侧，分别设有一根进水管，进水管伸入砂层，伸进长度为6cm，并对伸入的6cm部分进行打孔处理，孔数设计为9个，且保证9个孔均匀分布于伸入部分，孔的设计直径为1mm，所述PVC聚酯玻璃圆柱(14)内装填有土壤介质，首先筛选粒径1‑2mm的砂子装填PVC聚酯玻璃圆柱(14)底部，装填高度为10cm，装填后杵实形成砂层（18），在完成PVC聚酯玻璃圆柱(14)底部砂子装填后，在砂层（18）的上铺设孔径为1mm的纱网，使其完全覆盖在砂层（18）表面，再装填试验土样，在装填至距离PVC聚酯玻璃圆柱(14)底部44cm处停止试验土样装填并修饰平整，试验土样表面铺设孔径1mm的纱网，使其完全覆盖在试验土样表面，再次装填1cm高的砂子形成柱（16），整平砂柱（16），铺设孔径1mm的纱网，使其完全覆盖在砂柱（16）表面，继续装填试验土样使其上表面距离底端为90cm为止并保持试验土样上表面平整；所述恒定水位水箱由开关阀门（3）、PVC聚酯正方形水箱（4）、聚酯水箱（5）和V型槽（6）组成， PVC聚酯正方形水箱（4）其边长为30cm，在其中的一个邻面上设有一个底面边长为30cm，高20cm的聚酯水箱（5），在PVC聚酯正方形水箱（4）上设置一个V型槽（6），用于保持恒定水位45cm，所述V型槽（6）设在PVC聚酯正方形水箱（4）与聚酯水箱（5）的相交面上，从PVC聚酯正方形水箱（4）底部设置二个开口，利用透明软管连接PVC聚酯玻璃圆柱（14）上的两根进水管，并在两个透明软管上设置开关阀门（3）；所述溶质喷洒装置运用马氏瓶的基本原理，将一个内直径10cm、长度为60cm的细长PVC聚酯圆柱管（13）两端密封，取细长PVC聚酯圆柱管（13）一端作为顶端圆面，另一端为底端圆面，将一条长度20cm、外径10mm、内径8mm的透明塑料软管安装在距离顶端圆面圆心1/4直径处，为进液管，进液管的另一端连接在边长为30cm的聚酯正方形水箱（10）的底部，进液管上设有一个进液管开关阀门（9），在顶端圆面上相对进液管的另一侧安装长度70cm、外径10mm、内径8mm的硬质塑料管（11），硬质塑料管（11）平行伸入细长PVC聚酯圆柱管（13）内部，硬质塑料管（11）外部露出长度为11cm，并在外部露出部分设置硬质塑料管开关阀门（12），在底端圆面设有13个渗出口，渗出口的连接材料选取外径1mm、内径为0.8mm、长度为10‑15cm的透明塑料细软管（7），每条透明塑料细软管（7）的一端连接底端圆面的13个渗出口，并保证每条透明塑料细软管（7）在细长PVC聚酯圆柱管（13）内部无露头，13条透明塑料细软管的另一端用轻质塑料泡沫板（8）固定，且每条透明塑料细软管的出露长度为1cm，安装时保证轻质塑料泡沫板（8）保持水平，即平行PVC聚酯玻璃圆柱（14）上表面。