本實用新型專利技術涉及一種水文地質模擬裝置，具體為洪積扇地下水滲流模擬裝置，模擬箱包括矩形箱和不規則扇形箱，矩形箱后端面與不規則扇形箱的前端面連接，水位控制升降器通過調節螺桿安裝在矩形箱前端面；溢流箱安裝在不規則扇形箱的后端面；矩形箱內上部為洪流徑流的模擬山區溝谷，下部為洪積扇含水層的供水水體；不規則扇形箱內為山前洪積物堆積體；兩排測壓管等間距的豎直安裝在不規則扇形箱的一個側壁上，另一側壁上豎直固定兩支示蹤劑注入管。該模擬裝置模擬洪積扇含水層中地下水賦存、補給、徑流、排泄以及水化學特征的分帶性及動態變化特征等；還可以展開洪積扇中的其他水文地質問題的研究。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種水文地質模擬裝置，具體為洪積扇地下水滲流模擬裝置。
技術介紹
典型的洪積扇形成于干旱半干旱地區的山前地帶，暫時性洪流經山區河槽流出山口后在地形地勢的影響下水流速度頓減，搬運能力降低，洪流攜帶的物質以山口為中心堆積形成洪積地貌，即洪積扇。作為堆積地貌，洪積扇的地形與巖性，由扇頂向前緣及兩側呈現規律性變化。洪流形成的洪積扇可分為粗粒的錐頂相和細粒的邊緣相，又可分為扇頂、扇中與扇緣。洪積扇扇頂堆積物為巖塊、巖屑和礫石，分選性差，孔隙度和透水性較高，主要補給來源為降水及山區地表水，屬潛水深埋帶或鹽分溶濾帶。洪積扇扇中堆積物過渡為礫砂，可見粘性土夾層，潛水在該過渡帶出露，形成弧狀成串的泉或池沼，屬泉水溢出帶及深部地下水徑流帶。洪積扇扇緣堆積物為塵土狀或黃土狀物質，分選性好，孔隙度和透水性較低，水位埋深漸深或承壓，屬潛水下沉區。洪積扇含水性能較好，且由于洪流大規模向下滲透，潛水埋深較大，水量豐富，是山麓地區潛水的主要補給帶，可作為農業灌溉、生活飲用水源。因此，洪積扇地下水埋藏分布的研究具有重要的水文地質意義，為合理開發利用及保護洪積扇地下水提供理論依據。關于洪積扇中地下水的學習和研究，傳統方法為野外現場地質調查，該方法的缺點在于無法清晰、直觀的呈現洪積扇含水層中地下水運動特征，初學者難以認識和理解，同時耗資巨大，時間較長。
技術實現思路
針對上述技術問題，本技術的目的是結合典型洪積扇水文地質模型，根據相似原理設計出洪積扇地下水滲流模擬裝置。具體技術方案為：洪積扇地下水滲流模擬裝置，包括儲水箱、模擬箱、水位控制升降器、溢流箱，所述的模擬箱包括矩形箱和不規則扇形箱，所述的矩形箱后端面與不規則扇形箱的前端面連接，連接處為第一透水擋板，水位控制升降器通過調節螺桿安裝在矩形箱前端面，通過調節螺桿調整水位控制升降器的高度；溢流箱安裝在不規則扇形箱的后端面，不規則扇形箱的后端面為第二透水擋板；矩形箱內上部為洪流徑流的模擬山區溝谷，下部為洪積扇含水層的供水水體；不規則扇形箱內為山前洪積物堆積體；兩排測壓管等間距的豎直安裝在不規則扇形箱的一個側壁上，測壓管底端伸入山前洪積物堆積體的含水層中，并且所有測壓管的底端在同一水平面上；不規則扇形箱另一側壁上，至少豎直固定兩支示蹤劑注入管，示蹤劑注入管位于不規則扇形箱的前端至中端的位置，示蹤劑注入管底部伸入山前洪積物堆積體的含水層中的深度相等；矩形箱底部有第一供水口，矩形箱前端面上部有第二供水口，第二供水口位于模擬山區溝谷內；不規則扇形箱頂部有模擬降雨裝置；所述的第一供水口、第二供水口和模擬降雨裝置分別通過管道與儲水箱中水泵連接；矩形箱底部還有連接孔，所述的連接孔通過管道與水位控制升降器的進水口連通；水位控制升降器的出水口通過管道與儲水箱連接；不規則扇形箱底部排水口通過管道與儲水箱連接；溢流箱出水口通過管道與儲水箱連接。本技術提供的洪積扇地下水滲流模擬裝置，模擬洪積扇含水層中地下水賦存、補給、徑流、排泄以及水化學特征的分帶性及動態變化特征等；同時可利用該實驗裝置展開洪積扇中的其他水文地質問題的研究，如洪積扇含水層中污染物的遷移、洪積扇多級次地下水流系統等。附圖說明圖1是本技術的主視結構示意圖；圖2是本技術的俯視結構示意圖；圖3是本技術實施例的無暫時性洪流入滲補給時洪積扇地下水徑流模式示意圖；圖4是本技術實施例的有暫時性洪流入滲補給時洪積扇地下水徑流模式示意圖；圖5是本技術實施例的降雨洪流入滲補給時洪積扇地下水徑流模式示意圖。具體實施方式結合附圖說明本技術的具體實施方式。如圖1和圖2所示，洪積扇地下水滲流模擬裝置，包括儲水箱2、模擬箱3、水位控制升降器4、溢流箱5，所述的模擬箱3包括矩形箱7和不規則扇形箱8，所述的矩形箱7后端面與不規則扇形箱8的前端面連接，連接處為第一透水擋板26，水位控制升降器4通過調節螺桿31安裝在矩形箱7前端面，通過調節螺桿31調整水位控制升降器4的高度；溢流箱5安裝在不規則扇形箱8的后端面，不規則扇形箱8的后端面為第二透水擋板27；矩形箱7內上部為洪流徑流的模擬山區溝谷9，下部為洪積扇含水層的供水水體10；不規則扇形箱8內為山前洪積物堆積體11；兩排測壓管12等間距的豎直安裝在不規則扇形箱8的一個側壁上，測壓管12底端伸入山前洪積物堆積體11的含水層中，并且所有測壓管12的底端在同一水平面上；不規則扇形箱8另一側壁上，至少豎直固定兩支示蹤劑注入管13，示蹤劑注入管13位于不規則扇形箱8的前端至中端的位置，示蹤劑注入管13底部伸入山前洪積物堆積體11的含水層中的深度相等；矩形箱7底部有第一供水口15，矩形箱7前端面上部有第二供水口19，第二供水口19位于模擬山區溝谷9內；不規則扇形箱8頂部有模擬降雨裝置6；所述的第一供水口15、第二供水口19和模擬降雨裝置6分別通過管道與儲水箱2中水泵1連接；矩形箱7底部還有連接孔17，所述的連接孔17通過管道與水位控制升降器14的進水口連通；水位控制升降器14的出水口21通過管道與儲水箱2連接；不規則扇形箱8底部排水口23通過管道與儲水箱2連接；溢流箱5出水口通過管道與儲水箱2連接。模擬山區溝谷9由環保樹脂材料制成，通過水泵1供水可模擬雨季暫時性洪流對洪積扇含水層的入滲補給。不規則扇形箱8內山前洪積物堆積體11的洪積扇扇頂物質組成為粗顆粒物質、扇中物質為細小顆粒物質、扇緣物質為塵土狀或黃土狀物質，通過水位控制升降器4調節洪積扇含水層水頭可模擬不同狀態下含水層中地下水的徑流、排泄等特征。實驗過程中，通過向示蹤劑注入管13注入示蹤劑，可以觀測不同狀態時地下水徑流時的運動特征。模擬箱3采用有機玻璃制成，便于觀察。儲水箱2、模擬箱3、水位控制升降器4、溢流箱5連接形成了閉路循環的供、排水系統，循環使用實驗用水，降低了儀器造價及運行費用。實驗范例：1.觀測無暫時性洪流入滲補給時洪積扇地下水特征調節水位控制升降器4，使其處于一定高度；接通電源，打開矩形箱7第一供水口15的供水水閥及溢流箱5出水口的排水水閥，一段時間后，處于穩定狀態，可觀察到洪積扇含水層中地下水埋藏分布特征。不規則扇形箱8側壁上、下兩排測壓管12可以觀測到洪積扇扇頂、扇中以及扇緣不同部位的水位，通過測壓管12水位連線可以觀察到潛水面與地形起伏大致相同。同時可以觀察到洪積扇本文檔來自技高網...
【技術保護點】
洪積扇地下水滲流模擬裝置，其特征在于：包括儲水箱(2)、模擬箱(3)、水位控制升降器(4)、溢流箱(5)，所述的模擬箱(3)包括矩形箱(7)和不規則扇形箱(8)，所述的矩形箱(7)后端面與不規則扇形箱(8)的前端面連接，連接處為第一透水擋板(26)，水位控制升降器(4)通過調節螺桿(31)安裝在矩形箱(7)前端面，通過調節螺桿(31)調整水位控制升降器(4)的高度；溢流箱(5)安裝在不規則扇形箱(8)的后端面，不規則扇形箱(8)的后端面為第二透水擋板(27)；矩形箱(7)內上部為洪流徑流的模擬山區溝谷(9)，下部為洪積扇含水層的供水水體(10)；不規則扇形箱(8)內為山前洪積物堆積體(11)；兩排測壓管(12)等間距的豎直安裝在不規則扇形箱(8)的一個側壁上，測壓管(12)底端伸入山前洪積物堆積體(11)的含水層中，并且所有測壓管(12)的底端在同一水平面上；不規則扇形箱(8)另一側壁上，至少豎直固定兩支示蹤劑注入管(13)，示蹤劑注入管(13)位于不規則扇形箱(8)的前端至中端的位置，示蹤劑注入管(13)底部伸入山前洪積物堆積體(11)的含水層中的深度相等；矩形箱(7)底部有第一供水口(15)，矩形箱(7)前端面上部有第二供水口(19)，第二供水口(19)位于模擬山區溝谷(9)內；不規則扇形箱(8)頂部有模擬降雨裝置(6)；所述的第一供水口(15)、第二供水口(19)和模擬降雨裝置(6)分別通過管道與儲水箱(2)中水泵(1)連接；矩形箱(7)底部還有連接孔(17)，所述的連接孔(17)通過管道與水位控制升降器14的進水口連通；水位控制升降器14的出水口(21)通過管道與儲水箱(2)連接；不規則扇形箱(8)底部排水口(23)通過管道與儲水箱(2)連接；溢流箱(5)出水口通過管道與儲水箱(2)連接。...
【技術特征摘要】
1.洪積扇地下水滲流模擬裝置，其特征在于：包括儲水箱(2)、模擬箱(3)、
水位控制升降器(4)、溢流箱(5)，所述的模擬箱(3)包括矩形箱(7)和不規
則扇形箱(8)，所述的矩形箱(7)后端面與不規則扇形箱(8)的前端面連接，
連接處為第一透水擋板(26)，水位控制升降器(4)通過調節螺桿(31)安裝
在矩形箱(7)前端面，通過調節螺桿(31)調整水位控制升降器(4)的高度；
溢流箱(5)安裝在不規則扇形箱(8)的后端面，不規則扇形箱(8)的后端面
為第二透水擋板(27)；
矩形箱(7)內上部為洪流徑流的模擬山區溝谷(9)，下部為洪積扇含水層
的供水水體(10)；不規則扇形箱(8)內為山前洪積物堆積體(11)；兩排測壓
管(12)等間距的豎直安裝在不規則扇形箱(8)的一個側壁上，測壓管(12)
底端伸入山前洪積物堆積體(11)的含水層中，并且所有測壓管(12)的底端在
同...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許模，李瀟，漆繼紅，張強，郭健，楊艷娜，夏強，凌成鵬，趙娟，康小兵，肖先煊，杜鋒，
申請(專利權)人：成都理工大學，
類型：新型
國別省市：四川;51
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