一种隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置的制作方法

1.本技术涉及地下水环境技术领域，具体而言，涉及一种隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置。


背景技术：

2.地下水环境是地下水及其赋存空间环境在内外动力地质作用和人为活动作用影响下所形成的状态及其变化的总称，目前，在隧道模拟实验中发现，突水的位置基本均为固定式，无法移动，但是，在实际情况中发现，突水的位置是不确定的，同时，突水存在位置不确定性特征，这导致模拟实验与现场实际情况是不符的，降低整体模拟试验精准度。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本技术提供了一种隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置，旨在改善常规的模拟试验突水位置为不可调节移动的问题。
4.本技术实施例提供了一种隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置，包括外壳、模拟件和试验件。
5.所述模拟件包括土壤层模型和隧道模型，所述土壤层模型设置于所述外壳内，所述隧道模型设置于所述土壤层模型上表面，且所述隧道模型上表面分别间隔分布有第一进水管和第二进水管，所述隧道模型内设置有网板，且所述隧道模型底部间隔分布有出水孔，所述第一进水管和所述第二进水管均与所述网板连通，所述网板与所述出水孔连通，所述试验件包括排水头和水泵，所述水泵出水端与所述排水头连通，所述排水头与所述第一进水管和所述第二进水管连通，且所述排水头外壁与所述第一进水管内壁和所述第二进水管内壁贴合。
6.在上述实现过程中，启动水泵，通过水泵抽取的水通过排水头排出，排水头可与其中一个第一进水管连通或与其中一个第二进水管连通，实验时不要改变排水头与第一进水管或第二进水管连接位置，避免影响试验精度，一定时间后，水通过网板随意渗透流出，通过出水孔随意渗透流出，使其更加贴合模拟现场土壤实际情况，一定时间后，停止水泵，可通过水试验取样装置和取样孔配合对土壤层模型内的水取样试验，同时，可取不同深度的水进行试验，便于知晓突水对地下水环境的影响，同时，可改变排水头与第一进水管或第二进水管连接位置，使其便于知晓不同位置的突水对地下水环境的影响范围，通过本装置的设计，整体设计优化常规的隧道模拟实验设计，使其便于调节突水位置，使其更加贴合实际情况，同时，整体提升模拟试验的精准度，更加直观看到突水对地下水环境的影响。
7.在一种具体的实施方案中，所述外壳内开设有凹槽，所述土壤层模型设置于所述凹槽内。
8.在上述实现过程中，通过凹槽设计，实现土壤层模型的放置。
9.在一种具体的实施方案中，所述外壳侧壁连通有排水管，所述排水管与所述凹槽连通。
10.在上述实现过程中，通过排水管与凹槽连通设计，使其便于位于凹槽内的液体通过排水管排出。
11.在一种具体的实施方案中，所述土壤层模型内设置有沉积层，所述沉积层底部设置有第一含水层。
12.在上述实现过程中，实验后的水进入到沉积层再进入到第一含水层内，实际使用时，沉积层上表面可设置岩石，模拟隧道内实际情况。
13.在一种具体的实施方案中，所述第一含水层底部设置有第一隔水层，所述第一隔水层底部设置有第二含水层。
14.在上述实现过程中，位于第一含水层内的水进入到第一隔水层，位于第一隔水层内的水进入到第二含水层内。
15.在一种具体的实施方案中，所述第二含水层底部设置有第二隔水层，所述第二隔水层底部设置有第三含水层。
16.在上述实现过程中，位于第二含水层的水进入到第二隔水层内，位于第二隔水层内。
17.在一种具体的实施方案中，所述沉积层、所述第一含水层、所述第一隔水层、所述第二含水层、所述第二隔水层和所述第三含水层均间隔分布有取样孔，所述取样孔连通设置。
18.在上述实现过程中，通过取样孔的设计，使其便于试验时，通过取样装置和取样孔配合取水，使其对不同层次和深度的水取样，通过试验装置进行试验，不同位置突水对不同位置和不同深度的地下水环境影响程度。
19.在一种具体的实施方案中，所述隧道模型外壁开设有缺口，所述网板设置于所述缺口内。
20.在上述实现过程中，通过缺口设置便于安装网板，通过网板设计，模拟实际土层情况，使其便于水随意流淌，使其模拟更加贴合实际。
21.在一种具体的实施方案中，所述水泵进水端连通有水箱，所述排水头外部设置有密封套，所述密封套外部与所述第一进水管内壁和所述第二进水管内壁贴合。
22.在上述实现过程中，通过水箱为水泵提供水源，便于模拟实验突水，通过密封套设计，使其放置水散发外射。
23.在一种具体的实施方案中，所述水泵出水端连通有承接管，所述承接管与所述排水头连通，所述水箱外壁连通有承管，所述水箱通过所述承管与所述水泵进水端连通。
24.在上述实现过程中，通过承接管设计实现水泵与排水头之间的连通，通过承管设计，实现水箱与水泵之间的连通。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1是本技术实施方式提供的俯视结构示意图；
27.图2为本技术实施方式提供的隧道模型俯视结构示意图；
28.图3为本技术实施方式提供的隧道模型和网板连接关系结构示意图；
29.图4为本技术实施方式提供的土壤层模型剖视结构示意图。
30.图中：100-外壳；110-凹槽；120-排水管；200-模拟件；210-土壤层模型；211-沉积层；212-第一含水层；213-第一隔水层；214-第二含水层；215-第二隔水层；216-第三含水层；217-取样孔；220-隧道模型；221-第一进水管；222-第二进水管；223-出水孔；224-网板；225-缺口；300-试验件；310-排水头；311-密封套；320-水泵；321-承接管；322-水箱；3221-承管。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
32.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
33.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.请参阅图1，本技术提供一种隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置，包括外壳100、模拟件200和试验件300。
40.其中，通过外壳100支撑本装置，通过模拟件200和试验件300配合实现模拟。
41.请参阅图1，外壳100内开设有凹槽110，土壤层模型210设置于凹槽110内，通过凹槽110设计，实现土壤层模型210的放置，外壳100侧壁连通有排水管120，排水管120与凹槽110连通，通过排水管120与凹槽110连通设计，使其便于位于凹槽110内的液体通过排水管120排出。
42.请参阅图1、图2、图3和图4，模拟件200包括土壤层模型210和隧道模型220，土壤层模型210设置于外壳100内，隧道模型220设置于土壤层模型210上表面，且隧道模型220上表面分别间隔分布有第一进水管221和第二进水管222，隧道模型220内设置有网板224，且隧道模型220底部间隔分布有出水孔223，第一进水管221和第二进水管222均与网板224连通，网板224与出水孔223连通，土壤层模型210内设置有沉积层211，沉积层211底部设置有第一含水层212，实验后的水进入到沉积层211再进入到第一含水层212内，实际使用时，沉积层211上表面可设置岩石，模拟隧道内实际情况。
43.在本身文件中，第一含水层212底部设置有第一隔水层213，第一隔水层213底部设置有第二含水层214，位于第一含水层212内的水进入到第一隔水层213，位于第一隔水层213内的水进入到第二含水层214内，第二含水层214底部设置有第二隔水层215，第二隔水层215底部设置有第三含水层216，位于第二含水层214的水进入到第二隔水层215内，位于第二隔水层215内的水进入到第三含水层216内，沉积层211、第一含水层212、第一隔水层213、第二含水层214、第二隔水层215和第三含水层216均间隔分布有取样孔217，取样孔217连通设置，通过取样孔217的设计，使其便于试验时，通过取样装置和取样孔217配合取水，使其对不同层次和深度的水取样，通过试验装置进行试验，不同位置突水对不同位置和不同深度的地下水环境影响程度，隧道模型220外壁开设有缺口225，网板224设置于缺口225内，通过缺口225设置便于安装网板224，通过网板224设计，模拟实际土层情况，使其便于水随意流淌，使其模拟更加贴合实际。
44.请参阅图1和图2，试验件300包括排水头310和水泵320，水泵320出水端与排水头310连通，排水头310与第一进水管221和第二进水管222连通，且排水头310外壁与第一进水管221内壁和第二进水管222内壁贴合，水泵320进水端连通有水箱322，排水头310外部设置有密封套311，密封套311外部与第一进水管221内壁和第二进水管222内壁贴合，通过水箱322为水泵320提供水源，便于模拟实验突水，通过密封套311设计，使其放置水散发外射，水泵320出水端连通有承接管321，承接管321与排水头310连通，水箱322外壁连通有承管3221，水箱322通过承管3221与水泵320进水端连通，通过承接管321设计实现水泵320与排水头310之间的连通，通过承管3221设计，实现水箱322与水泵320之间的连通。
45.具体的，该隧道突水对地下水环境影响监测模型试验装置的工作原理：本装置整体为模拟隧道内突水对地下水环境的影响，使用时，启动水泵320，通过水泵320抽取水箱322内的水，通过排水头310排出，排水头310可与其中一个第一进水管221连通或与其中一
个第二进水管222连通，实验时不要改变排水头310与第一进水管221或第二进水管222连接位置，避免影响试验精度，一定时间后，水通过网板224随意渗透流出，通过出水孔223随意渗透流出，使其更加贴合模拟现场土壤实际情况，一定时间后，停止水泵320，可通过水试验取样装置和取样孔217配合对土壤层模型210内的水取样试验，同时，可取不同深度的水进行试验，便于知晓突水对地下水环境的影响，同时，可改变排水头310与第一进水管221或第二进水管222连接位置，使其便于知晓不同位置的突水对地下水环境的影响范围，通过本装置的设计，整体设计优化常规的隧道模拟实验设计，使其便于调节突水位置，使其更加贴合实际情况，同时，整体提升模拟试验的精准度，更加直观看到突水对地下水环境的影响。
46.需要说明的是，水泵320具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
47.水泵320的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
48.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。