一种可调节的多级次地下水流系统试验装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种在定水头边界条件下，可调节的多级次地下水流系统试验装置，属于水力学领域。
【背景技术】
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[0002]在水文地质学中，引入系统的概念去解决地下水流系统，将地下水流作为一个有机系统，从系统的角度去考察，分析与处理地下水流动问题。托特(Toth)首次利用解析解得到均质各向同性潜水盆地中地下水流动系统，并得出了局部的、中间的、区域的不同级次的嵌套式地下水流系统。Engelen分析了地下水流系统的某些物理机制，建立了更具操作性的地下水流系统分析方法。20世纪80年代以来，我过水文地质工作者将地下水流理论应用与区域水文地质分析中，解决了各种实际问题。并利用物理模拟和数学模拟的方法来研究地下水流系统。
[0003]地下水流系统是指由源到汇的流面群构成，具有统一时空演变过程的地下水体。但在现有的多级次地下水流系统试验装置中，仅考虑存在降雨的条件下，地下水流动情况。并且在所设计的装置中，排水孔固定，在一个装置中所利用的研究方案较少。在已有的专利号为ZL200820066726.5专利中，其排泄管较为固定，在试验演示过程中，不能改变其位置以达到多方案的研究地下水流系统问题。同理在专利号为ZL201110406464.9的专利中也存在这样的为题。据此，发明在定水位边界条件，内部抽水装置不仅可以改变其空间上位置(包括水平和垂直方向上)，而且可以改变抽水装置的数量。利用多个研究方案来研究多级次的地下水流系统的试验装置。地下水流系统的研究对水质、水量、水温的时空演变过程有着重要的意义。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的是提供一种在定水位边界条件下，采用多种方案可调节的多级次地下水流系统试验装置，结构设置合理，能较逼真地模拟地下水流系统的级次性。
[0005]实现本发明的上述目的所采用的技术方案为:一种可调节的多级次地下水流系统试验装置，其特征在于:该装置由模拟槽、抽水装置、各装置之间保持水力联系的渗流管道，测压装置以及供水装置五个部分组成。各部分连接主要为:模拟槽两边为定水头边界，供水装置通过保持水力联系的渗流管道对模拟槽两边定水头边界进行水量补给；模拟槽内部有三个的抽水装置；模拟槽长度侧边上分布有示踪孔和测压管接嘴，利用测压软管连接到测压板上的测压管；各装置之间通过控制阀来控制水量大小。
[0006]进一步地，模拟槽为有机玻璃制成，上端开口的结构，且长度和高度均大于宽度。模拟槽底部有一个排泄管，排泄管横穿模拟槽体，仍保留在模拟槽内部的部分用缠有铁纱网，伸出模拟槽之外的部分设置有一控制阀。
[0007]进一步地，模拟槽内部窄侧两边固定有带有圆孔并缠有铁纱网的挡板，防止砂砾流出。在两边的挡板和模拟槽的间隙处为定水位边界，且通过供水装置来补给水量。供水装置由潜水栗和水箱组成。
[0008]进一步地，在模拟槽的长度侧边上分布有三排四十三个示踪孔，其中一横排分布在开口边界处；两竖排分布在定水位边界处。示踪孔处安装有示踪管，示踪管横穿整个模拟槽，伸出模拟槽的部分套有橡皮头，保留在模拟槽内部的部分缠有铁纱网，防止内部砂砾流出。
[0009]进一步地，在模拟槽的长度侧边上同时也分布有五排三十七个测压管接嘴，测压管接嘴横穿模拟槽，保留在模拟槽中的部分缠有铁纱网，伸出模拟槽的部分通过测压软管连接到测压板上的测压管装置上。
[0010]进一步地，在模拟槽内部有三个抽水装置，抽水装置由过滤装置、小型潜水栗和潜水栗出水管组成。过滤装置是有机玻璃制成，四周分布有大量出水孔且四周缠有铁纱网。装置上部有两个挡板，卡在模拟槽开口处，可以沿着模拟槽开口处来回移动。过滤装置长度可以改变，在试验过程中可以选择不同长度的过滤装置进行试验。
[0011]进一步地，三个小型潜水栗放置在三个过滤装置中，将三个小型潜水栗的出水管，通过三通接头连接，使潜水栗抽出的水回流到供水水箱中。
[0012]本发明一种可调节的多级次地下水流系统试验装置的有益效果如下:⑴模拟槽两边设置为定水位边界，形象地再现了现实中地下水在有定水位河流边界的条件下，地下水不同级次的流动情况。(2)试验过程中不仅可以设定多个抽水装置，可以设定不同深度的抽水装置，而且可以设定不同位置时的抽水装置。利用模拟槽上的示踪孔和测压管，采用多种方案来研究不同级次的地下水流系统，与前人发明的试验装置有着较大的区别。(3)极大的丰富了地下水流系统的研究，同时为区域地下水水质的演化、水动力特征等一些方面的研究具有促进作用。
【附图说明】
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[0013]图1为本发明一种可调节的多级次地下水流系统试验装置立体结构图。
[0014]图2为本发明一种可调节的多级次地下水流系统试验装置中模拟槽立体结构图。
[0015]图3为本发明一种可调节的多级次地下水流系统试验装置中过滤装置立体结构图。
[0016]图中:1_模拟槽；2_圆孔；3_缠铁纱网的挡板；4_示踪孔；5_测压管接嘴；6-排泄管；7_控制阀；8_铁支架；9_小型过滤装置⑴；10_小型潜水栗⑴；11_潜水栗出水管
(1);12_阀门⑴；13_三通接头⑴；14-大型过滤装置；15-小型潜水栗⑵；16_潜水栗出水管⑵；17_阀门⑵；18_三通接头⑵；19_小型过滤装置⑵；20_小型潜水栗(3);21-潜水栗出水管(3) ;22_阀门(3) ;23_ 二通弯头；24_上端出水管；25_潜水栗；26_水箱；27_左侧出水管；28_右侧出水管；29_三通接头(3) ;30_左侧进水管；31_右侧进水管；32-三通接头(4) ;33_测压软管；34_测压管；35_测压板。
【具体实施方式】
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[0017]为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图与具体实施步骤对本发明进行详细说明:
[0018]—种可调节的多级次地下水流系统试验装置，该装置由装有由