一种海水入侵模拟试验砂箱的制作方法
本发明属于试验模拟装置技术领域，具体涉及一种海水入侵模拟试验砂箱。
背景技术：
海水入侵是沿海城市工农业发展面临的重要问题，由于不合理的地下水开采活动，导致当地滨海含水层地下水系统失衡，发生地面沉降、海水入侵及海岸带地下水污染等环境地质问题。防治和研究海水入侵问题的关键是了解海水入侵的机理，这样才能掌握海水入侵的现状，准确预测海水入侵的发展趋势。对海水入侵的研究主要通过数值模拟和物理模拟两种手段。
目前，砂箱模拟方法是模拟海水入侵现象，研究其机理的重要方法，但传统砂箱会存在如下一些问题：传统的砂箱没有一种较完善的水位调节装置；传统的砂箱制作完成后长度不能改变，灵活性较差；传统砂箱也会存在试验过程中一些试验数据难以获取的问题等。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是提供一种海水入侵模拟试验砂箱，通过试验砂箱的水位控制装置可以方便灵活的实现对水位的控制；砂箱还可方便灵活的改变模拟长度，克服了传统砂箱长度不能改变的缺点；通过本砂箱还可量测出在给定点位处的浓度与压强，还能更自由地确定要量测的点位。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种海水入侵模拟试验砂箱，包括试验砂箱主体，试验砂箱主体中间位置设置有盛放砂石、泥土等含水介质的介质室，试验砂箱主体左右两侧分别设置有盛装有染色海水的海水室、盛装有去离子水的淡水室；海水室与淡水室均划分有abc三室；海水c室与介质室通过多孔板和设置在多孔板上的尼龙网隔开；海水c室与中间的海水a室通过带有孔眼的稳液板联通；海水a室与最外端的海水b室之间设置有升降式溢流板；海水室上端设置有海水水箱，通过海水水箱底端的放水开关联通海水a室；海水室下端设置有海水回收箱，通过海水b室下端与海水c室下端的两个放水开关联通海水回收箱；淡水c室与试验砂箱中间位置的介质室通过多孔板和设置在多孔板上的尼龙网隔开；淡水c室与中间的淡水a室通过带有孔眼的稳液板联通；淡水a室与最外端的淡水b室之间设置有升降式溢流板；淡水室上端设置有淡水水箱，通过淡水水箱底端的放水开关联通淡水a室；淡水室下端设置有淡水回收箱，通过淡水b室下端与淡水c室下端的两个放水开关联通淡水回收箱。
本发明技术方案的进一步改进在于：试验砂箱主体采用亚克力板，介质室中间位置设置彼此可拆接的凹凸断面，凹凸断面结合处粘结有橡胶层，；介质室通过凹凸断面插接增大介质室长度的嵌入箱。
本发明技术方案的进一步改进在于：溢流板两端外伸两个月牙式的固定夹，固定夹搭接在升降螺母之下，升降螺母螺旋连接在螺纹钢筋上。
本发明技术方案的进一步改进在于：海水a室与海水b室之间设置有由两块设置在溢流板两侧的挡板组成的溢流板导向槽，，溢流板略宽于两侧挡板，所述螺纹钢筋设置在溢流板导向槽两端之外；淡水a室与淡水b室两室相邻的临近溢流板一侧各有一块档板，溢流板略宽于两侧挡板，溢流板与设置在溢流板两侧的挡板之间设置有密封胶条。
本发明技术方案的进一步改进在于：嵌入箱两侧设置有与介质室匹配的凹凸断面，嵌入箱与介质室接合面的外侧设置有u型的外包壳，外包壳包裹住嵌入箱和介质室之间的缝隙；在外包壳外侧设置有两个开口朝下的倒u型结构的固定夹，两个固定夹对称布置在介质室和嵌入箱接合面的两侧。
本发明技术方案的进一步改进在于：介质室背面设置可出水的测压管接头；所述测压管接头在整个介质室背面均匀分布成正方形阵列。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述测压管接头包括开设在介质室背面的外壳壁上的圆孔，介质室外表面的圆孔处粘结有机玻璃片，有机玻璃片中央嵌插空心不锈钢管，不锈钢管内侧固定有足够致密的纱网；测压管接头的不锈钢管内螺纹连接有螺旋塞。
本发明技术方案的进一步改进在于：嵌入箱侧壁上设置有可移动式测压管接头；所述可移动式测压管接头包括设置在嵌入箱侧壁上的矩形框洞，所述矩形框洞内滑动设置有中间安装有管状接头的在滑动过程中将矩形框洞密封的滑块机构，滑块机构包括在矩形框洞内滑动的有机玻璃片和有机玻璃片背部的设置在嵌入箱内部的面积大于矩形框洞的矩形薄片。
本发明技术方案的进一步改进在于：嵌入箱箱壁上设置有供矩形薄片横向滑动的矩形框槽；紧贴嵌入箱的背面设置有一张与嵌入箱侧面积相等致密纱网。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，水位控制系统包括可升降式溢流板，供水箱和回收水箱。可升降式溢流板可以通过调节螺母实现升降，在规定好既定的高度时，通过供水箱向海水室或淡水室的a室不断地供水，当水位达到我们需要的高度时，水体从溢流板溢出，流向b室，b室装有阀门，连接到回收水箱以便二次利用。所述水位控制系统，能够调节水位变化，操作方便，便于测量升降的高度，可调节的精度高，调节范围大，能够实现调节水位的目的。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，可升降式溢流板主要由溢流板、可升降螺母、螺纹钢筋以及一些固定构件组成；通过调节螺母的高度，可以间接改变溢流板的高度；两侧挡板的作用是起到限制溢流板横向位移的作用，溢流板与两侧挡板之间是非全封闭，而是溢流板略宽与两侧挡板，这样可以方便的从外侧通过调节升降螺母来升降溢流板，从而起到调节水位高程的目的。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，能够实现灵活设计砂箱长度的功能，根据所计算的相似比和当地实际情况设计砂箱的具体长度，通过砂箱中间插入嵌入箱来增加砂箱的长度，通过去掉嵌入箱来减少砂箱长度，从而灵活控制介质室模拟的长度，以方便模拟在不同范围，不同比例尺下海水入侵的情况，具有很强的适应性和实用性。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，嵌入箱两侧凹凸断面构成的连接结构上都用强力胶粘有橡胶层，介质室中间位置凹凸断面构成的连接结构处断面也粘结橡胶层，以方便与嵌入箱的拼接和密封。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，海水c室或淡水c室与介质室之间均通过多孔板和尼龙网隔开，尼龙网网格致密，起到过滤的作用，而多孔板对尼龙网起到支撑的作用。多孔板和尼龙网联合保证了含水介质无法通过，而水体能够实现交换。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，测压管接头连接测压管后能够测量预定点位的压强，还可以在待测点位处，量测出给定时间间隔下压强和浓度随时间的变化情况，描绘出某点处压强和浓度随时间的变化图。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，不但能够量测出密集有序设置的定点位处的浓度与压强，还设置有可移动式接头，可移动式接头安装在嵌入箱壳体上，能够更自由地量测任意点位的浓度和压强，保证测量点位位置的灵活性，更方便地测量任意点位的浓度和压强。
附图说明
图1是本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱总体结构示意图；
图2是本发明提供的可升降式溢流板结构示意图；
图3是本发明提供的嵌入箱结构示意图；
图4是本发明提供的介质室背面布置测压管接头的结构示意图；
图5是本发明提供的测压管接头及螺旋塞的结构示意图；
图6是本发明提供的可移动式测压管接头及螺旋塞的结构示意图；
图7是本发明提供的嵌入箱侧壁上设置的可移动式测压管接头结构示意图；
其中，1、海水水箱，2、海水回收箱，3、淡水水箱，4、淡水回收箱，5、海水室，6、淡水室，7、介质室，8、升降式溢流板，81、溢流板，82、挡板，83、固定夹，84、螺纹钢筋，85、升降螺母，9、放水开关，10、隔水板，11、多孔板，12、稳液板，14、嵌入箱，140、矩形框洞，141、外包壳，142、固定夹，15、测压管接头，151、不锈钢管，152、有机玻璃，153、螺旋塞，16、可移动式测压管接头，161，管状接头，162、有机玻璃片，163、矩形薄片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱总体结构示意图，本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，包括试验砂箱主体，试验砂箱主体中间位置设置有盛放砂石、泥土等含水介质的介质室7，试验砂箱主体左右两侧分别设置有盛装有染色海水的海水室5、盛装有去离子水的淡水室6；海水室5与淡水室6均划分有abc三室；海水c室与介质室通过多孔板11和设置在多孔板11上的尼龙网隔开；海水c室与试验砂箱中间位置的介质室7之间还可以插装完全阻挡水流的隔水板10；海水c室与中间的海水a室通过带有孔眼的稳液板12联通；海水a室与最外端的海水b室之间设置有升降式溢流板8；海水室5上端设置有海水水箱1，通过海水水箱1底端的放水开关9联通海水a室；海水室5下端设置有海水回收箱2，通过海水b室下端与海水c室下端的两个放水开关9联通海水回收箱2；淡水c室与试验砂箱中间位置的介质室7通过多孔板11和设置在多孔板11上的尼龙网隔开；淡水c室与中间的淡水a室通过带有孔眼的稳液板12联通；淡水a室与最外端的淡水b室之间设置有升降式溢流板8；淡水室6上端设置有淡水水箱3，通过淡水水箱3底端的放水开关9联通淡水a室；淡水室6下端设置有淡水回收箱4，通过淡水b室下端与淡水c室下端的两个放水开关9联通淡水回收箱4。
试验砂箱主体采用亚克力板，厚度为1cm，砂箱总体尺寸是长167cm、宽10cm、高60cm；介质室7中间位置设置彼此可拆接的凹凸断面，凹凸断面结合处粘结有橡胶层，；介质室7通过凹凸断面插接增大介质室7长度的嵌入箱14。凹凸断面结构凹凸断面结构凹凸断面结构在本方案实施例中，凹凸断面结构为彼此可以无缝嵌接的一边“凸”截面一边“凹”截面的一对亚克力板硬质结构；。凹凸断面结构结合处用强力胶粘有橡胶层，橡胶层顺着凹凸断面进行粘结，厚度为0.3cm。
海水c室或淡水c室与介质室之间的多孔板均为1cm厚的亚克力板，板面中间钻出等间距半径为0.25cm的小孔，上下孔间距为3cm，左右孔间距为1cm；所述多孔板宽8cm，高59cm，厚度为1cm。
海水室5和淡水室6都装有水位控制系统，且两者的结构完全相同，对称布置在介质室7左右两端，根据试验需要调节海水水位及淡水水位的变化。如图2所示，本发明提供的可升降式溢流板结构示意图。溢流板81两端外伸两个月牙式的固定夹83，固定夹83搭接在升降螺母85之下，升降螺母85螺旋连接在螺纹钢筋84上。螺纹钢筋84与可升降螺母85紧密套合，通过调节螺母85的高度，间接改变溢流板81的高度。
海水a室与海水b室之间设置有由两块设置在溢流板81两侧的挡板82组成的溢流板导向槽，溢流板81略宽于两侧挡板82，所述螺纹钢筋84设置在溢流板导向槽两端之外；淡水a室与淡水b室两室相邻的临近溢流板81一侧各有一块档板82，溢流板略81宽于两侧挡板82。溢流板81与设置在溢流板81两侧的挡板82之间设置有密封胶条。
具体的，以淡水室5一端为例，所述的水位控制系统包括可升降式溢流板8，淡水水箱3和淡水回收箱4。溢流板81可以通过调节升降螺母85实现升降，在规定好既定的高度时，通过淡水水箱4向淡水室5的淡水a室不断地供水，当水位达到我们需要的高度时，水体从溢流板81溢出，流向淡水b室，淡水b室装有阀门，连接到淡水回收箱4以便二次利用。淡水a室与淡水c室通过稳流板12联通，稳流板12是一片长60cm，宽8cm，厚0.5cm的薄板，中间带有若干孔眼，孔眼洞眼分布为等间距分布。淡水c室与介质室7中间通过多孔板11和尼龙网划分，水分可以通过，而含水介质无法通过，从而实现淡水室5和介质室7的水体交换。可升降式溢流板8主要由溢流板81、升降螺母85、螺纹钢筋84以及一些固定构件组成；溢流板81板高30cm，宽12cm，厚1cm，溢流板两侧外伸两个月牙式的固定夹83，固定夹82盛放在升降螺母85之上，升降螺母85的内径2cm，外径4cm，螺距2mm，升降螺母85套系在螺纹钢筋84上，螺纹钢筋84大径2cm，小径1.84cm，螺纹钢筋84与升降螺母85紧密套合，通过调节升降螺母85的高度，可以间接改变溢流板81的高度；可升降式溢流板8是紧密夹固在淡水a室和淡水b室之间，淡水a室与淡水b室两侧各有一块高29cm，宽8cm档板82，两侧挡板82的作用是起到限制溢流板81横向位移的作用，溢流板81与两侧挡板82之间是非全封闭，而是溢流板81略宽于两侧挡板82，这样可以方便的从外侧通过调节升降螺母85来升降溢流板81，从而起到调节水位高程的目的。溢流板81向下调节降低水位高程，向下调节的过程中正好缩进入两侧挡板82的缝隙中，挡板高29cm，溢流板高30cm，溢流板81完全缩进挡板82的缝隙中时，可调节的水位高度是30cm，而溢流板81从两侧挡板中伸出时，为了起到不脱离挡板82，使得挡板82限制溢流板81的横向位移的作用，溢流板81在伸出两侧挡板82最大位置时设置有3cm的预留，因此溢流板81可伸出挡板82的最高长度是29-3＝26cm，则溢流板81调节水位的最高高度是30+29-3＝56cm，因此可升降阀门调节水位高度的范围是26cm至56cm，这已经完全能够满足海水入侵模拟试验的需要了。
为了控制介质室7模拟的长度，通过砂箱中间插入嵌入箱14来增加砂箱的长度，通过去掉嵌入箱14来减少砂箱长度。嵌入箱14通过两侧的凹凸断面结构连接介质室7中间的凹凸断面结构嵌插到介质室7中间位置；嵌入箱14外侧还设置有外包壳141和固定夹142；外包壳141包裹住嵌入箱14两侧的凹凸断面结构和介质室7中间的凹凸断面结构之间互相连接的缝隙；在外包壳141外侧对应所述互相连接的缝隙左右对称处设置有两个固定夹142。
如图3所示，本发明提供的嵌入箱的结构示意图，嵌入箱14两侧设置有与介质室7匹配的凹凸断面，嵌入箱14与介质室7接合面的外侧设置有u型的外包壳141，外包壳141包裹住嵌入箱14和介质室7之间的缝隙；在外包壳141外侧设置有两个开口朝下的倒u型结构的固定夹142，两个固定夹142对称布置在介质室7和嵌入箱14接合面的两侧。
具体的，嵌入箱14侧视呈u型，嵌入箱14的尺寸可根据需要预先设置，在本发明技术方案提供的实施例中，嵌入箱14为长50cm，宽10cm，高60cm，亚克力板厚为1cm；嵌入箱14两侧断面的凹凸断面结构结合处用强力胶粘有橡胶层，厚度为0.3cm；试验砂箱主体介质室7中间位置的两个断面上的橡胶层也用强力胶粘，厚度也为0.3cm，以方便与嵌入箱的拼接和密封止水。嵌入箱14通过凹凸断面结构连接到主体介质室7中，凹凸断面结构外侧还设置有有外包壳141和固定夹142：先将嵌入箱14插入到介质室7的中间，使得嵌入箱两侧凹凸断面结构的橡胶层与介质室7断面的处凹凸断面结构的橡胶层对接；再用外包壳141包裹住嵌入箱14和介质室7连接处的凹凸断面结构；最后在凹凸断面结构左右对称处位置安装两个固定夹142，一方面起到固定外包壳141和嵌入箱14，防止漏水；另一方面，固定夹142起到了增加介质室7的横向刚度和抗弯及抗倾覆稳定性，防止砂箱因为装砂吸水膨胀和产生横向变形。为了满足模型试验的灵活性，根据不同的相似比例选择试验长度，可以采用在介质室7中间插入数个50cm宽嵌入箱14构件，以灵活的满足不同相似比例下试验长度的要求，因此本试验砂箱的总长为183+n×50cm，n为插入嵌入箱14构件的个数。
进一步地，介质室7背面设置可出水的测压管接头15；所述测压管接头15在整个介质室7背面均匀分布成正方形阵列。在本发明技术方案所提供的实施例中，测压管接头15分布呈10cm×10cm的正方形分布，整个介质室7背面箱壁处都有分布，接头的最高分布高度为50cm。具体分布轮廓及整体布置参见图4所示的介质室背面布置测压管接头的结构示意图，在介质室7背侧箱壁处布置50个测压管接头15。分布在介质室7背面箱壁处的测压管接头15是预先在介质室7背面设置好的，其位置无法改变。
进一步地，所述测压管接头15包括开设在介质室7背面的外壳壁上的圆孔，介质室7外表面的圆孔处粘结有机玻璃片152，有机玻璃片152中央嵌插空心不锈钢管151，不锈钢管151内侧固定有足够致密的纱网。测压管接头15的不锈钢管151内螺纹连接有螺旋塞153。
如图5所示，本发明提供的测压管接头及螺旋塞的结构示意图。测压管接头15的设置是预先在介质室7背面箱壁处开一个1.2cm直径的圆孔，用3cm×3cm×1cm的有机玻璃片152盖住圆孔，玻璃片152中央镶嵌内径1cm，外径1.2cm，长3cm的空心不锈钢管151或硬质塑料管，使得不锈钢管151嵌插在有机玻璃片152中；有机玻璃片152粘结在介质室7背部外表面，起到连接固定和保护不锈钢管151的作用；测压管接头15的内侧固定有纱网，纱网足够致密，能够起到过滤石英砂，阻止石英砂流出的作用。这样介质室7中的液体可以从测压管接头15流出，而石英砂无法从测压管接头15中流出，以方便量测。
进一步地，测压管接头15还包括螺旋塞153。所述螺旋塞153是带有螺旋纹路的平头铜钉，正好能旋进测压管接头15的不锈钢管中151；不锈钢管151内包含螺旋纹路，能够固定住旋入的螺旋塞153。螺旋塞153在不锈钢管151中的旋进与旋出，决定了测压管接头15的闭合与开通。
进一步地，如图6所示，本发明提供的可移动式测压管接头及螺旋塞的结构示意图：嵌入箱14侧壁上设置有可移动式测压管接头16；所述可移动式测压管接头16包括设置在嵌入箱14侧壁上的矩形框洞140，所述矩形框洞140内滑动设置有中间安装有管状接头161的在滑动过程中将矩形框洞140密封的滑块机构，滑块机构包括在矩形框洞内滑动的有机玻璃片162和有机玻璃片162背部的设置在嵌入箱14内部的面积大于矩形框洞140的矩形薄片163。矩形框洞140、矩形薄片163及矩形薄片163正中央的测压管接头组合在一起便是可移动式测压管接头16。嵌入箱14箱壁上设置有供矩形薄片163横向滑动的矩形框槽；紧贴嵌入箱14的背面设置有一张与嵌入箱侧面积相等致密纱网。
如图7所示，本发明提供的嵌入箱侧壁上设置的可移动式测压管接头结构示意图，在嵌入箱14侧壁上布置有5排可移动式测压管接头16。所述可移动式测压管接头16是将测压管接头安置在一个矩形薄片163正中央，矩形薄片163内嵌在嵌入箱14箱壁内侧，外侧是略小于矩形薄片163的矩形框洞140，框洞长16cm，高3cm，使得可移动式测压管接头16能够在矩形框洞140中运动。
具体的，矩形薄片163可正好盖住矩形框洞140，实现隔水性；矩形薄片163的厚度为0.5cm，嵌入在嵌入箱14的箱壁中，防止了矩形薄片163外凸对嵌入箱14的渗流运动状态造成影响；矩形薄片163的长为33cm，高为7cm，矩形薄片163的中央安装有可移动式测压管接头16，可移动式测压管接头16的尺寸与嵌入箱14背侧箱壁处的测压管接头15相同，所述可移动式测压管接头16的矩形薄片163宽3cm，且矩形薄片163在中央位置的测压管接头的左右两侧的臂长均为15cm；嵌入箱14箱壁上切出一个长46cm，高7cm的矩形框洞140，保证了矩形薄片163在嵌入箱14边壁中充分滑动；当矩形薄片163在嵌入箱14中的矩形框洞140内滑动时，带动可移动式测压管接头16的移动。按住外凸起的管状接头161，可实现左右移动；当可移动式测压管接头16的管状接头161移至一端时，此时矩形薄片163的另一端壁能够完全盖住矩形框洞140，达到止水的作用。
在嵌入箱14的背面内侧固定一张高60cm，长50cm的致密纱网，能够防止可移动式测压管接头16移动时石英砂流出接头，起到过滤作用，更重要的是当我们在移动管状接头161时，能够隔绝石英砂，防止石英砂进入可移动式测压管接头16的缝隙里，同时也能减少在移动时对石英砂层的扰动。可移动式测压管接头16由于本身构造的原因，在移动时难免会对含水介质层造成扰动，因此测压管接头的布置以固定在介质室7背面箱壁处测压管接头15为主。
在实际量测压强和含盐浓度时，我们需要先明确待测点位的测压管接头15或可移动式测压管接头16；具体以介质室7背面箱壁处测压管接头15为例，为了保证所测量测压管的联通性和测量精确性，要保证待测点位处测压管接头15的开通，其余测压管接头15处于密封状态，防止其出水、渗水，对试验的干扰。在待测点位处，量测出给定时间间隔下压强和浓度随时间的变化情况，可以描绘出某点处压强和浓度随时间的变化图。
测压管接头15连接测压管后能够测量预定点位的压强。具体的，测压管接头15与测压管的连接通过pv管，管径为1.2cm，能正好对上测压管接头15，连接好测压管后，我们只要读出测压管上的压力表读数就可以量测处给定点位处的压强。
测压管接头15处还可以量测含盐浓度。具体的，先找到预定点位的位置，打开该位置接头的螺旋塞153；再通过吸液仪器(如胶头滴管)吸取接头内的溶液少许；将吸入的溶液放出，滴入载玻片；再将载玻片放入盐度计，利用盐度仪现场测量含盐浓度。
本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱，可以根据需要，来模拟恒定淡水水头和非恒定淡水水头的情形。恒定淡水水头的设置方法是调节溢流板高度到预定位置，从淡水a室上侧缓慢滴入淡水，水流没过溢流板，流向淡水b室，这样淡水源源不断地从淡水水箱中流出再流入进淡水a室中，保证淡水室水头始终是处于恒定的状态。非恒定淡水水头的设置方法则是待到调节溢流板到指定高度时，预先放水，待到水位没过溢流板后，则停止放水，从而达到模拟非恒定淡水水头的作用。
进一步地，本发明实施例提供一种针对本发明提供的海水入侵模拟试验砂箱的试验使用方法。具体如下：
a.填充石英砂。将准备好的精制石英砂均匀放入海水入侵模拟试验砂箱的介质室，边放边用平板压实，尽量压密使其接近野外实际含水层状态。本发明实施例为模拟单一潜水含水层，砂层厚度定为50cm。
b.一边向介质室放入淡水，一边量测介质室含水介质的渗透系数kx。先用淡水室一侧隔水板盖住多孔板和尼龙网，调节溢流板高度，通过淡水水箱向淡水室注入淡水，将淡水水位高度调至h1，拿掉淡水室一侧的隔水板，同时确保海水室内无其他液体且为封闭环境，然后去掉海水室一侧的隔水板，淡水水箱改用小流量注水方式，调节注入流量以保证水位为h1，观察淡水渗流情况，淡水渗流方向进入海水水位控制室中。当海水室一侧测压管出现水头时或者海水水位控制室被一层水膜覆盖时开始计时，记录下经过δt时间后的δv(增加淡水体积)，计算出单宽流量q。
式中b为介质室宽度，为10cm，此时并分别记录下左右端测压管高度，左端读数h2，右端读数h1，根据裘布依公式，忽略渗流垂向分速度，有
联立上述两式，可得
式中，kx为水平向含水介质渗透系数；l为两测压管之间的距离；b为砂箱宽度，为10cm；δv为增加的水体体积；δt为所用时间；h1为右端测压管读数；h2为左端测压管读数。
根据不同的δt时间下得到不同的δv体积，带入h1和h2值，可得到几组kx值，可取平局值
c.注入预制的染色海水。在这之前需要用淡水室一侧的隔水板关闭淡水渗流通道，并将海水室中的淡水放完，用干毛巾尽量擦拭海水室，保证对接下来的海水注入不造成影响。为达到隔水板完美阻隔海水和淡水的目的，可在隔水板的周边用橡胶层包裹，并采用横向支撑设备支持隔水板，以便到完全隔水的目的。调节溢流板高度，住入着色海水到预定高度，改用小流量注入着色海水保证海水水位恒定，此时海水与淡水只被隔水板阻隔。
d.打开海水室一侧的隔水板，开始海水入侵试验。记录下初始时间，开始计时，每隔15min用记号笔在主箱身正面标记出入侵咸淡交界线的具体位置，并用相机拍摄记录下入侵图案，并确定一个要测量压强和含盐浓度的测压管接头的位置，并完成已标记的每个测压管接头处压强和含盐浓度的测量，此时完成一次记录；每隔15min拍摄、标记、测量并记录一次直到120min后采用每隔30min拍摄、标记、测量并记录一次直到270min结束。
e.完成记录并整理好试验数据后，进行收尾工作。先关闭淡水水箱和海水水箱，使用两侧隔水板隔断多孔板和尼龙网，打开海水室和淡水室中的放水开关，将海水和淡水导入海水回收箱和淡水回收箱，以便循环利用；将介质室的中间连接构件打开，从中间取出含水的石英砂，用活水冲洗并晾干，为下次试验做准备。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！