一种流态可控实验模拟装置的制作方法

本实用新型涉及模拟河道底泥反应的实验装置，具体的说，是涉及一种流态可控实验模拟装置。

背景技术：

径流非点源污染不断加重，已经成为国内外水体恶化、生态环境破坏的主要原因之一。江河湖库乃至近海海域的水体富营养化是当前水环境恶化的重要体现，富营养化也是水污染的种类之一。水体富营养化不仅给全国的工业、农业和人民健康等带来严重的不利影响，其造成的经济损失也是巨大的。富营养化是指水体内的氮、磷营养元素富集，水体生产力提高，某些藻类异常增殖，导致水质恶化，是水环境中普遍存在的水污染现象。水体一旦出现富营养化又容易形成富营养化的恶性循环一般认为，富营养化发生的最主要的影响因素有以下三个方面:(1)总磷、总氮等营养盐相对比较充足；(2)缓慢的水流流态；(3)适宜的温度条件.只有在上述三方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某些优势藻类“疯”长现象，水体发生富营养化。

水流流态与水体的富营养化有很大的关系。何文学等在《从改善水流流态角度谈富营养化治理》中提到污染源是导致富营养化的根本原因,气象环境是诱发富营养化的外因,而水流流态则是产生富营养化的载体。张亚等在《生态水力学浅议》中认为，从生态水力学的角度考虑，水流流态对水生生物有直接的影响，不同水生生物在富营养化水流中受水利条件影响不同。

上述研究表明，设计一种流态可控的实验模拟装置，能极大的方便研究水流流态与水体富营养化以及底泥中氮磷的吸附与释放的关系。而现有的实验模拟装置，大多流态单一，对天然河道水流流态改变考虑不足，可能会导致实验结果不够理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种流态可控实验模拟装置，通过使用不同稳流板、控制实验装置进出水流量、改变实验水箱尺寸大小比例，以便根据实际情况模拟不同条件下河道水环境变化情况。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种流态可控实验模拟装置，由至少三个并列放置的实验水箱组成，所述实验水箱内设有带有稳流孔的进水稳流板和出水稳流板，所述进水稳流板和所述出水稳流板之间形成有反应室，所述反应室的底部铺设有底泥，进水稳流板和出水稳流板与实验水箱的外壁之间分别形成有进水室和出水室，所述进水室和出水室上分别设有进水口和出水口。

所述实验水箱由长宽高分别为900cm、300cm和500cm的PVC材质构成。

所述进水室、反应室和出水室的长度分别为50cm、800cm和50cm。

所述进水稳流板和所述出水稳流板均设有至少三排稳流孔。

排与排之间的间距为50‐100cm。所述稳流孔的直径为1‐10cm。每排内稳流孔之间的间距为30‐100cm。

所述进水口和出水口的直径为5‐15cm。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.本实用新型通过使用含有不同规格稳流孔的进水稳流板和出水稳流板，从而实现进入实验水箱水流流态可控，以满足实验需要。

2.本实用新型通过调节进水口和出水口的流量，可研究不同流量以及流速对实验结果的影响。

3.本实用新型通过改变实验水箱的规模尺寸以及大小比例，可以模拟不同河长、河宽的河道中水环境变化情况。

4.本实用新型通过分别给予多个实验水箱的不同的流量或流态，可以同时进行多组实验，从而最大限度排除温度、光照等其他因素对对照实验的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的使用状态结构示意图。

图3-1至图3-4为进水稳流板和出水稳流板内稳流孔采用不同尺寸及其排列方式的具体结构尺寸示意图。

附图标记：1-进水口，2-进水室，3-进水稳流板，4-反应室，5-出水稳流板，6-出水室，7-出水口，8-底泥

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1和图2所示，本实用新型流态可控实验模拟装置由三个并列连接的实验水箱组成。

本实施例中实验水箱为长900cm、宽300cm米、高500cm的长方体PVC材质水槽。实验水箱由进水口1、进水室2、进水稳流板3、反应室4、出水稳流板5、出水室6和出水口7所组成，河道底泥8位于反应室4底部。动态实验模拟装置由三个实验水箱横向拼接而成，三个实验水箱相互独立。进水口1与出水口7均为半径10cm的圆孔，进水室2与出水室6的结构尺寸均为长50cm、宽300cm、高500cm。反应室4长800cm、宽300cm、高500cm。根据所模拟的河道实际情况，可以调整实验水箱的设计尺寸和比例。

一定流量的水流经入水口1进入所述实验水箱，进入进水室2后经进水稳流板3改变流态然后进入反应室，在反应室中停留一段时间，然后通过出水稳流板5、出水室6和出水口7流出。

如图3-1至图3-4所示，通过为三个并列的实验水箱选取不同的进水稳流板3和出水稳流板5，本实施例通过改变稳流板上每排稳流孔的数目、直径大小、间距及每排之间的间距等形成不同的进水稳流板3和出水稳流板5，可以改变水流的流态，从而可以比较水流流态对底泥吸附和释放反应的影响。为保证水流流态的稳定，同一实验水箱使用相同的进水稳流板3和出水稳流板5。

本实用新型一方面通过变更进水稳流板3、出水稳流板5，实现模拟不同流态的水流对模拟实验结果的影响，解决了现有模拟实验装置模拟的水流流态单一的情况；另一方面通过控制进出水流量和实验水箱设计比例，使得所模拟的水环境更贴近天然河道的实际情况，从而使模拟结果更加准确。