一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置的制作方法

本技术涉及一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，属于实验装置。

背景技术：

1、构建水利屏障、混合物理屏障是防治海水入侵的重要工程措施。其中，水力屏障是通过抬升地下淡水水位来防治海水入侵，操作简便，所需人力物力相对较少。混合物理屏障由不透水的隔水墙和半透水的地下坝组成，混合物理屏障的渗透性比较低，可通过切断海水入侵通道来防治海水入侵。在注水流量相同时注水的位置不同，或者是场地中隔水墙深度不同、地下坝高度不同、隔水墙与地下坝的间距不同都会导致水力屏障和混合物理屏障防治海水入侵的效果不同。进一步的，水利屏障和混合物理屏障两种措施联合运用可更为有效的防治海水入侵，但两种措施如何设计才能达到最优防治方案都需要进行尝试及验证。

2、砂箱装置作为模拟海水入侵的物理模型，可通过模拟各类屏障来得出防治海水入侵的最优方案，传统的砂箱模型只充填一种介质，无法准确刻画实际场地的含水层分布。此外，传统的砂箱装置所建立的海水和淡水模型的水压与实际情况偏差大，导致装置的模拟精度不高。

3、本实用新型旨在提供一种模拟水力屏障和混合物理屏障防治多相含水层中海水入侵的装置以解决现有技术的不足。

4、需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术所存在的问题，提供了一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，通过探究隔水墙深度、地下坝高度、隔水墙与地下坝的间距，注水井注水位置对多相含水层中海水入侵抑制作用的影响。

2、本实用新型通过采取以下技术方案实现上述目的：

3、一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，包括：

4、透明的箱体，所述箱体的内腔通过两块多孔隔板分隔成自左向右依次排布的咸水箱、砂箱和淡水箱，所述多孔隔板上的孔口处贴附有滤网，所述砂箱内充填模拟场地地层岩性的介质，所述咸水箱的左侧箱板上开设有若干个咸水进入口，所述淡水箱的右侧箱板上开设有若干个淡水进入口；

5、模拟屏障，所述模拟屏障包括注水井模拟管和/或隔水墙模拟板和/或地下坝模拟板，所述注水井模拟管的下端插入至砂箱的上部，所述地下坝模拟板的下端插入至砂箱的底部，所述隔水墙模拟板的下端插入至砂箱的上部；

6、咸水定水头循环装置，所述咸水定水头循环装置通过连接管与咸水进入口连通；

7、淡水定水头循环装置，所述淡水定水头循环装置通过连接管与淡水进入口连通。

8、可选的，本实用新型提供的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，还包括两块可移除的挡板，两块挡板分别贴靠在两块多孔隔板上时能够封堵多孔隔板上的孔口。

9、可选的，本实用新型提供的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，还包括测压装置，所述砂箱的背面箱板开设有测压孔，测压孔处贴附有滤网，所述测压装置通过连接管与测压孔连通。

10、在其中一实施方式中，所述测压装置包括多根透明的测压管，所述测压管竖直固定在安装板上，安装板上设置有刻度条，各个测压管的上管口开放设置、下管口通过连接管与对应的测压孔连接。

11、在其中一实施方式中，所述咸水定水头循环装置包括咸水储存桶、咸水中转箱，所述咸水中转箱内插设有第一隔板，第一隔板的顶部低于咸水中转箱的顶部，所述第一隔板将咸水中转箱分隔为两个腔室，两个腔室的底部分别开设有咸水供水口和咸水回水口，所述咸水供水口通过连接管与咸水箱的咸水进入口连通，所述咸水回水口通过连接管与咸水储存桶连通，所述咸水储存桶还通过连接管经咸水泵与咸水中转箱开设咸水供水口的腔室连通。

12、在其中一实施方式中，所述淡水定水头循环装置包括第一淡水储存桶、淡水中转箱，所述淡水中转箱内插设有第二隔板，第二隔板的顶部低于淡水中转箱的顶部，所述第二隔板将淡水中转箱分隔为两个腔室，两个腔室的底部分别开设有淡水供水口和淡水回水口，所述淡水供水口通过连接管与淡水箱的淡水进入口连通，所述淡水回水口通过连接管与第一淡水储存桶连通，所述第一淡水储存桶还通过连接管经第一淡水泵与淡水中转箱开设淡水供水口的腔室连通。

13、具体的，所述注水井模拟管的上端通过连接管经第二淡水泵与第二淡水储存桶连通。

14、在其中一实施方式中，所述砂箱内的介质自下向上包括粗砂、细砂、粉砂。

15、优选的，所述砂箱的正面箱板上绘制有1cm×1cm的网格。

16、在其中一具体实施方式中，所述砂箱、多孔隔板采用有机玻璃板，所述滤网的材质为丙烯酸树脂材料，所述隔水墙模拟板和地下坝模拟板的材质为丙烯酸树脂材料；

17、所述淡水进入口、咸水进入口、淡水供水口、淡水回水口、咸水供水口、咸水回水口上均设置有阀门；

18、所述咸水箱内的咸水中混入染色剂。

19、本申请的有益效果包括但不限于：

20、本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种水力屏障和混合物理屏障防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，通过探究隔水墙深度、地下坝高度、隔水墙与地下坝的间距，注水井注水位置对多相含水层中海水入侵抑制作用的影响，得到经济实用的水力屏障和混合物理屏障建设方案以抑制实际场地的海水入侵。模拟装置的制作材料容易获取，易加工，对实际场地含水层、对海水和淡水的模拟精度高。

技术特征：

1.一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，还包括两块可移除的挡板，两块挡板分别贴靠在两块多孔隔板上时能够封堵多孔隔板上的孔口。

3.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，还包括测压装置，所述砂箱的背面箱板开设有测压孔，测压孔处贴附有滤网，所述测压装置通过连接管与测压孔连通。

4.根据权利要求3所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述测压装置包括多根透明的测压管，所述测压管竖直固定在安装板上，安装板上设置有刻度条，各个测压管的上管口开放设置、下管口通过连接管与对应的测压孔连接。

5.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述咸水定水头循环装置包括咸水储存桶、咸水中转箱，所述咸水中转箱内插设有第一隔板，第一隔板的顶部低于咸水中转箱的顶部，所述第一隔板将咸水中转箱分隔为两个腔室，两个腔室的底部分别开设有咸水供水口和咸水回水口，所述咸水供水口通过连接管与咸水箱的咸水进入口连通，所述咸水回水口通过连接管与咸水储存桶连通，所述咸水储存桶还通过连接管经咸水泵与咸水中转箱开设咸水供水口的腔室连通。

6.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述淡水定水头循环装置包括第一淡水储存桶、淡水中转箱，所述淡水中转箱内插设有第二隔板，第二隔板的顶部低于淡水中转箱的顶部，所述第二隔板将淡水中转箱分隔为两个腔室，两个腔室的底部分别开设有淡水供水口和淡水回水口，所述淡水供水口通过连接管与淡水箱的淡水进入口连通，所述淡水回水口通过连接管与第一淡水储存桶连通，所述第一淡水储存桶还通过连接管经第一淡水泵与淡水中转箱开设淡水供水口的腔室连通。

7.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述注水井模拟管的上端通过连接管经第二淡水泵与第二淡水储存桶连通。

8.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述砂箱内的介质自下向上包括粗砂、细砂、粉砂。

9.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述砂箱的正面箱板上绘制有1cm×1cm的网格。

10.根据权利要求1所述的防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，其特征在于，所述砂箱、多孔隔板采用有机玻璃板，所述滤网的材质为丙烯酸树脂材料，所述隔水墙模拟板和地下坝模拟板的材质为丙烯酸树脂材料；

技术总结
本技术公开了一种防治多相含水层中海水入侵的模拟装置，属于实验装置技术领域，其包括透明的箱体，箱体内腔通过多孔隔板分隔成依次排布的咸水箱、砂箱和淡水箱，咸水箱的左侧箱板上开设有咸水进入口，淡水箱的右侧箱板上开设有淡水进入口；模拟屏障，模拟屏障包括注水井模拟管和/或隔水墙模拟板和/或地下坝模拟板；咸水定水头循环装置；淡水定水头循环装置。本技术提供的模拟装置，通过探究隔水墙深度、地下坝高度、隔水墙与地下坝的间距，注水井注水位置对多相含水层中海水入侵抑制作用的影响，得到经济实用的水力屏障和混合物理屏障建设方案。模拟装置的制作材料容易获取，易加工，对实际场地含水层、对海水和淡水的模拟精度高。

技术研发人员：常雅雯,陈学群,管清花,徐丹丹,杨小凤
受保护的技术使用者：山东省水利科学研究院
技术研发日：20230316
技术公布日：2024/1/13