岩溶双含水系统补给源与污染控制模拟装置及模拟方法

摘要

本发明公开了一种岩溶双含水系统补给源与污染控制模拟装置，该模拟装置包括供水部、渗流部、测压部和取水部，同时公开了一种利用该模拟装置的模拟方法。通过该模拟装置和模拟方法可以模拟岩溶大泉流量多源补给过程，岩溶水污染修复效果，承压岩溶水系统排泄泉补给源的混合比，潜水岩溶水系统排泄泉补给源的混合比，双岩溶水系统排泄泉补给源的混合比，以及断裂带对双岩溶水系统排泄区动力场影响。该装置取得的实验数据，从理论上揭示双岩溶含水系统水循环过程中水动力场与水化学场的演变、揭示岩溶水系统排泄泉补给比例构成、揭示岩溶水系统污染修复过程。

主权项

岩溶双含水系统补给源与污染控制模拟装置，包括供水部、渗流部、测压部和取水部，其特征在于：所述的渗流部包括呈楔形的渗流槽，所述渗流槽的内部平行设置有两个格栅板，所述的格栅板上均布设置有若干个漏水孔，且所述的格栅板的外侧包裹有滤网；两个所述的格栅板将所述渗流槽的内部区域从前到后依次分割为第一空腔、第二空腔和第三空腔；所述的第一空腔内从下往上依次设置有第一张夏组鲕粒灰岩层、第一隔水层和第一奥陶纪白云质灰岩层，所述的第三空腔内从下往上依次设置有第三张夏组鲕粒灰岩层、第三隔水层和第三奥陶纪白云质灰岩层；所述的第一隔水层和第三隔水层均采用粉质粘土和页岩碎屑混合而成，且二者混合比例为3:7；所述的第一空腔和第二空腔的上方设置有盖板；所述的供水部包括第一供水瓶、第二供水瓶、第三供水瓶和第四供水瓶；设置于所述的第一供水瓶内的供试液为张夏组石灰岩岩溶水，设置于所述的第二供水瓶内的供试液为地表水，且所述的第一供水瓶和第二供水瓶分别通过第一管道和第二管道与第一空腔内的第一张夏组鲕粒灰岩层相连通；设置于所述的第三供水瓶内的供试液为奥陶纪灰岩岩溶水，且所述的第三供水瓶通过第三管道与第一空腔内的第一奥陶纪白云质灰岩层相连通；设置于所述的第四供水瓶内的供试液为地表水或污水，且设置于所述的第四供水瓶上的第四管道位于所述渗流槽的上方，所述的第四管道的侧壁上设置有若干个漏水孔；所述第一供水瓶、第二供水瓶、第三供水瓶和第四供水瓶上分别设置有溢流口；所述的第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上分别设置有阀门和流量计；所述的盖板上设置有抽水管，且所述抽水管的底端与所述第三隔水层的上表面相接触，所述的抽水管的上端与水泵相连，所述抽水管的下半段设置有若干个漏水孔，且所述的抽水管上设置有漏水孔的部分的外侧包裹有滤网；所述渗流槽的后端分别设置有呈L型的第一取水管、第二取水管和第三取水管，且所述的第一取水管、第三取水管和第一取水管的上端分别与所述渗流槽的后端平齐；所述的第三取水管和第一取水管的下端分别与渗流槽的底面相接触，上设置有若干个漏水孔，且所述的第一取水管的位于第三张夏组鲕粒灰岩层内的部分的外部包覆有滤网，所述第三取水管的位于渗流槽内的部分上设置有若干个漏水孔，且所述第三取水管的位于渗流槽内的部分的外部包裹有滤网；所述的第二取水管的底部与所述的第三隔水层的上表面相接触，所述第二取水管的位于渗流槽内的部分上设置有若干个漏水孔，且所述第二取水管的位于渗流槽内的部分的外部包裹有滤网；所述的第一取水管、第二取水管和第三取水管上分别设置有刻度和阀门；所述的渗流槽上分别设置有第一测压管、第二测压管、第三测压管、第四测压管、第五测压管、第六测压管、第七测压管、第八测压管；所述的第一测压管和第三测压管分别与所述的第一张夏组鲕粒灰岩层的前、后两端相连通，所述的第二测压管和第四测压管分别与所述的第一奥陶纪白云质灰岩层的前、后两端相连通，所述的第五测压管和第七测压管分别与所述的第三张夏组鲕粒灰岩层的前、后两端相连通，所述的第六测压管和第八测压管分别与所述的第三奥陶纪白云质灰岩层的前、后两端相连通；所述的第一测压管、第二测压管、第三测压管、第四测压管、第五测压管、第六测压管、第七测压管、第八测压管的上端均高于相应位置渗流槽的上端，下端分别设置有取水口，所述的取水口上设置有阀门。