一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，包括砂箱、進(jìn)水室、出水室、水頭控制系統(tǒng)、流量計、測管以及示蹤劑濃度測試系統(tǒng)；砂箱為密封箱體且箱體內(nèi)設(shè)有空腔，砂箱的頂部和底部由內(nèi)至外設(shè)有砂層、粘土層，砂箱的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水室和出水室且進(jìn)水室和出水室不連通，進(jìn)水室和出水室的內(nèi)壁設(shè)有砂層；進(jìn)水室上設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口與水頭控制系統(tǒng)相連；出水室上設(shè)有出水口，出水口與流量計相連；砂箱的箱體上設(shè)有若干測管，測管自砂箱外壁穿過殼體延伸至空腔內(nèi)；示蹤劑濃度測試系統(tǒng)通過測管得到測管內(nèi)示蹤劑濃度的數(shù)據(jù)。本裝置能夠得到實際堤基滲流的實時數(shù)據(jù)，為實際堤基滲流實時監(jiān)測提供有力的依據(jù)。
【專利說明】一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國從六七十年代開始，至今已修筑了大量的水庫和堤壩，在我國的防洪、灌溉和發(fā)電方面起著重要的作用。由于堤基和壩體的滲流是影響大壩安全使用的重要因素，為了使水庫能安全正常的運行，堤基和壩體的滲流監(jiān)測尤為重要。滲流監(jiān)測方面，最重要的是對滲透流速的監(jiān)測，示蹤方法是現(xiàn)場較為常用的滲透流速測試方法，但是現(xiàn)場的邊界條件比較復(fù)雜，難以控制，所以通過室內(nèi)試驗來模擬進(jìn)行人工示蹤來獲取滲透流速參數(shù)的方法顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，能夠用示蹤方法檢測堤基和壩體的滲透流速。
[0004]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，本實用新型公開了一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，包括砂箱、進(jìn)水室、出水室、水頭控制系統(tǒng)、流量計以及用來測試測管內(nèi)示蹤劑濃度的示蹤劑濃度測試系統(tǒng)；砂箱為密封箱體且箱體內(nèi)設(shè)有空腔，砂箱的頂部和底部由內(nèi)至外設(shè)有砂層、粘土層，進(jìn)水室和出水室設(shè)于砂箱不同的側(cè)壁上，砂箱的空腔夾于進(jìn)水室和出水室之間,進(jìn)水室和出水室的內(nèi)壁設(shè)有砂層；進(jìn)水室上設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口與水頭控制系統(tǒng)相連；出水室上設(shè)有出水口，出水口與流量計相連；砂箱的箱體上設(shè)有若干測管，測管自砂箱外壁穿過殼體延伸至空腔內(nèi)。
[0005]作為優(yōu)選，為了使進(jìn)水室的水流進(jìn)入砂箱空腔以及砂箱空腔的水流進(jìn)入出水室時水壓能夠穩(wěn)定，砂箱為長方體，進(jìn)水室設(shè)于砂箱的側(cè)面上，出水室設(shè)于進(jìn)水室側(cè)面的相對側(cè)面上。
[0006]作為優(yōu)選，為了使進(jìn)水室的水流進(jìn)入砂箱空腔時能夠流速更加均勻，進(jìn)水室的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板；出水室的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板。
[0007]作為優(yōu)選，為了在投入示蹤劑時水中的示蹤劑濃度分布更加均勻，測管均勻分布于砂箱的頂部，并垂直于頂部表面。
[0008]作為優(yōu)選，為了模擬現(xiàn)場測井狀況并且防止砂土顆粒進(jìn)入測管，測管處于砂箱頂部砂層的部分為花管，且花管外側(cè)包裹有土工布。
[0009]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置能夠得到實際堤基滲流的實時數(shù)據(jù)，為實際堤基滲流實時監(jiān)測提供有力的依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置的結(jié)構(gòu)圖。【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0012]如圖1所示，砂箱I為一具有空腔11的長方體結(jié)構(gòu)，一側(cè)面為進(jìn)水室2，進(jìn)水室2的外壁上設(shè)有進(jìn)水口 21，進(jìn)水口 21與水頭控制系統(tǒng)4相連接；出水室3設(shè)于進(jìn)水室2所處側(cè)面的對面上，出水室3的外壁上設(shè)有出水口 31，出水口 31與流量計相連，進(jìn)水室2和出水室3的內(nèi)壁設(shè)有砂層，進(jìn)水室2的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板8 ;出水室3的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板8 ;砂箱I底部和頂部由內(nèi)至外設(shè)有砂層、粘土層；砂箱I的頂部均勻分布有若干測管6，測管6均垂直于頂部表面，測管自砂箱外壁穿過殼體延伸至空腔內(nèi)，其中測管6處于砂箱I頂部砂層的部分為花管61，且花管61外側(cè)包裹有土工布；示蹤劑濃度測試系統(tǒng)7通過測管6延伸至砂箱I的空腔11內(nèi)。
[0013]通過上述系統(tǒng)可以通過以下步驟達(dá)到發(fā)明目的，其步驟包括:
[0014]( I)穩(wěn)定水頭控制系統(tǒng)4，使砂禮I內(nèi)滲流達(dá)到穩(wěn)定；
[0015](2)通過示蹤劑濃度測試系統(tǒng)7向測管6內(nèi)均勻投放示蹤劑；
[0016](3)利用示蹤劑濃度測試系統(tǒng)7得到各個測管6內(nèi)不同位置的濃度變化數(shù)據(jù)；
[0017](4)讀取此時流量計讀數(shù)；
[0018](5)改變水頭控制系統(tǒng)4的水頭差，重復(fù)上述步驟，得到不同滲透流速下測管6內(nèi)示蹤劑的濃度變化數(shù)據(jù)；
[0019](6)利用測井內(nèi)的濃度數(shù)據(jù)隨時間的變化規(guī)律，參考稀釋定理和真實的滲透流量，得到人工示蹤探測滲透流速的公式。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，其特征在于，包括砂箱(I)、進(jìn)水室(2)、出水室(3)、水頭控制系統(tǒng)(4)、流量計以及用來測試測管(6)內(nèi)示蹤劑濃度的示蹤劑濃度測試系統(tǒng)(7);砂箱(I)為密封箱體且箱體內(nèi)設(shè)有空腔(11)，砂箱(I)的頂部和底部由內(nèi)至外設(shè)有砂層、粘土層，進(jìn)水室(2)和出水室(3)設(shè)于砂箱(I)不同的側(cè)壁上，砂箱(I)的空腔(11)夾于進(jìn)水室(2 )和出水室(3 )之間，進(jìn)水室(2 )和出水室(3 )的內(nèi)壁設(shè)有砂層；進(jìn)水室(2 )上設(shè)有進(jìn)水口( 21 )，進(jìn)水口( 21)與水頭控制系統(tǒng)(4 )相連；出水室(3 )上設(shè)有出水口( 31)，出水口( 31)與流量計(5 )相連；砂箱(I)的箱體上設(shè)有若干測管(6 )，測管(6 )自砂箱(I)外壁穿過殼體延伸至空腔(II)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，其特征在于，砂箱(I)為長方體，進(jìn)水室(2)設(shè)于砂箱(I)的側(cè)面上，出水室(3)設(shè)于進(jìn)水室(2)側(cè)面的相對側(cè)面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，其特征在于，進(jìn)水室(2)的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板(8);出水室(3)的箱體和砂層之間設(shè)有柵格板(8)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，其特征在于，測管(6)均勻分布于砂箱(I)的頂部，并垂直于頂部表面。
5.如權(quán)利要求4所述的一種模擬人工示蹤獲取滲透流速的模型試驗裝置，其特征在于，測管(6 )處于砂箱(I)頂部砂層的部分為花管(61)，且花管(61)外側(cè)包裹有土工布。
【文檔編號】E02B1/02GK203639881SQ201320763706
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】趙小龍, 陳亮, 高為壯, 夏兵兵, 梁思靈, 李楠, 鄭龍, 趙義 申請人:河海大學(xué)