模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置，該裝置包括土柱3，在土柱3上部的側壁上設置有進水口2，泄水口6，進水口2通過管路與水庫水或外調水供水容器1連接，泄水口6通過管路與溢出水集水容器7連接；土柱3的底部設置有地下咸水進水口9，地下咸水進水口9通過管路與地下咸水定水頭供水容器10連接，在土柱3的側壁上設置有取樣口8。本實用新型的裝置可以模擬不同影響因素，如淺層地下咸水、底質鹽分釋放、外調水與水庫水混合作用、風的擾動等影響下濱海水庫水質咸化垂直變化規(guī)律，也可以改變柱內蓄水水質、咸水水位埋深等不同試驗條件研究地下咸水上移的水文地球化學作用以及咸淡水界面上移規(guī)律。
【專利說明】模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水庫水質咸化和水庫供水安全領域，特別是涉及一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的快速發(fā)展，濱海地區(qū)水資源短缺的問題日益突出，引水工程的實施為解決水資源危機發(fā)揮了重大的作用，但同時調蓄水庫的咸化問題研究已迫在眉睫。濱海平原水庫咸化已成為一個普遍現象，例如天津濱海平原地區(qū)建設的蓄淡水庫，往往存在水質咸化現象。多數學者對水庫水質咸化機理進行了研究，認為濱海水庫水質咸化受到鹽堿土、淺層地下咸水、氣候氣象條件、大氣沉降、海水入侵、水體溫度等因素影響。天津濱海地區(qū)淺層地下咸水埋深淺，當水庫蓄水水位低于地下水位時，地下水將會通過土壤孔隙與上覆庫內水體相連，加劇水庫咸化。水庫不同位置地下咸水與水庫水體交換過程中，鹽分的歸宿不同:接近水庫入口處的沉積物能將鹽分截留下來，而出水口沉積物卻將鹽分釋放轉移到水體。
[0003]關于濱海地區(qū)水庫水質咸化及其影響因素，不少學者進行了室內試驗研究。這些因素的影響可以通過室內土柱試驗完成，但多數土柱試驗是關注單因素對水質咸化垂直分布的影響，對于涉及底質鹽分釋放、淺層地下咸水、外調水與水庫水混合作用對水庫咸化的影響，以及水庫水體咸化垂直變化規(guī)律研究很少，缺乏合理的試驗研究方法和裝置。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置。
[0005]本實用新型的技術方案概述如下:
[0006]一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置，包括土柱3，在土柱3上部的側壁上設置有進水口 2，與進水口 2相對的位置設置有泄水口 6，進水口 2通過管路與水庫水或外調水供水容器I連接，泄水口 6通過管路與溢出水集水容器7連接；土柱3的底部設置有地下咸水進水口 9，地下咸水進水口 9通過管路與地下咸水定水頭供水容器10連接，在土柱3的側壁上設置有I縱列4-10個取樣口 8。
[0007]本實用新型的優(yōu)點:本實用新型可以模擬不同影響因素，如淺層地下咸水、底質鹽分釋放、外調水與水庫水混合作用、風的擾動等影響下濱海水庫水質咸化垂直變化規(guī)律，也可以改變柱內蓄水水質、咸水水位埋深等不同試驗條件研究地下咸水上移的水文地球化學作用以及咸淡水界面上移規(guī)律的試驗裝置及方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置使用示意圖。[0010]圖3為咸水水位和水庫水水位相同的情況庫水含鹽量垂直分布特征。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0012]一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置，包括土柱3，在土柱3上部的側壁上設置有進水口 2，與進水口 2相對的位置設置有泄水口 6，進水口 2通過管路與水庫水或外調水供水容器I連接，泄水口 6通過管路與溢出水集水容器7連接；土柱3的底部設置有地下咸水進水口 9，地下咸水進水口 9通過管路與地下咸水定水頭供水容器10連接，在土柱3的側壁上設置有I縱列4-10個取樣口 8 (見圖1)。
[0013]一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的方法，包括如下步驟:
[0014](I)使用模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律裝置，所述裝置包括土柱3，在土柱3上部的側壁上設置有進水口 2，與進水口 2相對的位置設置有泄水口 6，進水口 2通過管路與水庫水或外調水供水容器I連接，泄水口 6通過管路與溢出水集水容器7連接；土柱3的底部設置有地下咸水進水口 9，地下咸水進水口 9通過管路與地下咸水定水頭供水容器10連接，在土柱3的側壁上設置有I縱列4-10個取樣口 8 ；
[0015](2)在土柱3內的底部依次放置地下咸水含水層土層5、網11、水庫底質層4，地下咸水含水層土層裝填高度高于地下咸水進水口 9的位置；
[0016](3)從地下咸水定水頭供水容器10向土柱3中通入地下咸水；從水庫水或外調水供水容器I向土柱3中放入水庫水或外調水；
[0017](4)從取樣口取樣，進行監(jiān)測。測量系統(tǒng)選自集水裝置、pH計、濁度儀、電導率儀和氧化還原電位儀等。
[0018]下面通過一個具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但不對本實用新型作任何限制。
[0019]實施例1
[0020]一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的方法，包括如下步驟:
[0021](I)使用模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律裝置，所述裝置包括土柱3，土柱3的內徑10cm、長120cm，材質為有機玻璃柱，在土柱3上部的側壁上設置有進水口 2，與進水口 2相對的位置設置有泄水口 6，進水口 2通過管路與水庫水或外調水供水容器I連接，泄水口 6通過管路與溢出水集水容器7連接；土柱3的底部設置有地下咸水進水口 9，地下咸水進水口 9通過管路與地下咸水定水頭供水容器10連接，在土柱3的側壁上設置有I縱列6個取樣口 8，每個取樣口的間距為IOcm ;最下邊一個取樣口設為0，最下面的取樣口距水庫底質層4的距離為0cm。
[0022](2)在土柱3內的底部放置5cm的地下咸水含水層土層5，邊裝填邊用木棒扎實、網(尼龍網或不銹鋼網)ll、50cm的水庫底質層4，地下咸水含水層土層裝填高度高于地下咸水進水口 9的位置；柱上部模擬地表水體，下部模擬咸水含水層，中間用實際的庫底底質層把二者分開；在水庫底質層上可以鋪設Icm石英砂(顆粒大于水庫底質層固體顆粒)，以保證水庫底質層與上覆水體界面平整；
[0023](3)從地下咸水定水頭供水容器10向土柱3中通入地下咸水；用地下咸水從土柱下面供水以驅除土體內氣體，從水庫水或外調水供水容器I向土柱3中緩緩放入水庫水(或外調水);
[0024](4)試驗運行I天、11天、28天、54天、89天時，從取樣口 8用醫(yī)用注射器取樣，用電導率儀測試進行監(jiān)測水體電導率和含鹽量；含鹽量可以由電導率換算得到。監(jiān)測結果見圖2。
【權利要求】
1.一種模擬濱海平原水庫水質咸化垂直變化規(guī)律的裝置，其特征是包括土柱(3)，在土柱(3)上部的側壁上設置有進水口(2)，與進水口(2)相對的位置設置有泄水口(6)，進水口(2)通過管路與水庫水或外調水供水容器(I)連接，泄水口(6)通過管路與溢出水集水容器(7 )連接；土柱(3 )的底部設置有地下咸水進水口( 9 )，地下咸水進水口( 9 )通過管路與地下咸水定水頭供水容器(10)連接，在土柱(3)的側壁上設置有I縱列4-10個取樣口(8)。
【文檔編號】G01N33/18GK203535038SQ201320704278
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】李海明, 李群, 康文娟, 陳健健, 李銀, 趙雪 申請人:天津科技大學