滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置的制作方法

本实用新型涉及淡水资源研究领域，具体涉及滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置。

背景技术：

滨海含水层咸淡水过渡带内的地下水流动模式包括从海洋中产生并在含水层中咸水流向的旋转循环。这里提出的示踪实验是分析咸淡水循环的结构以及定量模拟比较咸淡水界面盐度的分布。实验结果表明，沿盐水流线方向的旋转从界面的最下方开始(咸水浓度等值线99％)，在界面的最下方十分之一处完成(咸水浓度等值线94％)。在界面的上部，旋转完成后，水流由淡水流向大海。已知的水化学咸淡水界面按其物理性质可以划分为两部分：(1)下部为“流动旋转区”，由对流循环流线定义；(2)上半部分为“扩散区”，其定义为扩散稀释。灵敏度分析表明，界面的物理结构与横向弥散性有关。在较高的扩散度条件下，旋转宽度增加，但最多在界面的下三分之一处完成。对于扩散系数，旋转从界面的最下方开始。因此，由于没有流量低于99％的线，流向大海的咸水总是相对于它原来的盐度被稀释。这些水流模式可能影响滨海的水文过程，如海底地下水排放和化学物质在含水层中的迁移。

滨海含水层中咸水的循环反映出陆地水文过程和海洋循环之间的相互作用。这种循环流动模式有短时间尺度上的，比如波浪和潮汐驱动下的，也有通过季节性的尺度的，甚至长时间尺度的密度流驱动下的扩散循环。后者常常是由于地下淡水和来自海洋的咸水之间的密度差造成的天然现象。这些水体会趋近于接近咸淡水界面，也可以称为混合带。水动力扩散驱动了咸水循环，并引起海洋中咸水体不断侵入淡水含水层，另一方面也沿着咸淡水界面向海排泄。长期滨海水循环结构的认识对海底地下水排泄以及滨海地区质量平衡来说非常重要。这里所说的咸水循环对咸淡水界面起决定性作用的水文地球化学过程，污染物和营养物质运移等方面研究来说是重要内容。而且可以说这对滨海地区水资源管理和规划使用来说非常重要。对陆海界面水动力过程的结构认识对识别海底地下水排泄以及滨海地区水均衡计算来说都非常重要。

以往已经有不少的研究利用多种技术方法来定量地研究咸水密度驱动的循环过程。已有不少研究流体动力学和盐分运移在野外实地基于监测并进行了数值模拟。但是咸水循环对海底地下水排泄的效应的研究揭示出对流循环对含水层弥散性有很强的依赖性。而与此相关的物理模拟实验非常少见。这里设计的室内物理模拟实验可以用来获取变密度咸水循环相关的信息。通过获取的信息和数值模拟结合来量化和更好地认识变密度咸水循环的过程，分析咸淡水界面/混合带的精准的水流模式，通过水体盐分变化和物理参数变化来认识咸淡水界面的结构特征。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置，包括主体箱，所述主箱体内固定有两个竖直设置并均带有若干透水孔的透水挡板，分别为第一透水挡板和第二透水挡板，所述第一透水挡板和所述第二透水挡板相对设置，两个所述透水挡板将所述主箱体分为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体依次连通，所述第二腔体内装有多孔介质；还包括淡水系统和咸水系统，所述咸水系统包括分别与所述第一腔体连通的咸水进水系统和咸水出水系统，所述淡水系统包括分别与所述第三腔体连通的淡水进水系统和淡水出水系统；所述主箱体为透明材料制成；所述淡水进水系统内有透明的淡水，所述咸水进水系统内有带颜色的盐水。

本实用新型的有益效果是：可以用来获取变密度咸水循环相关的信息。通过获取的信息和数值模拟结合来量化和更好地认识变密度咸水循环的过程，分析咸淡水界面/混合带的精准的水流模式，通过水体盐分变化和物理参数变化来认识咸淡水界面的结构特征。对稳态条件下滨海潜水含水层中密度流驱动下淡水-盐水界面内的环流流型进行表征和定量。在有一定的水化学监测数据的基础上，是可以确定咸淡水过渡带内地下水流速的垂直剖面可以用来计算溶质(例如盐分、污染物和营养物)对海洋的贡献。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述咸水进水系统包括咸水进水罐和咸水泵，所述咸水进水罐和所述咸水泵通过管相连通，所述咸水泵和所述第一腔体通过管相连通，所述咸水泵将所述咸水进水罐内的液体泵入所述第一腔体内；所述咸水出水系统包括咸水收集罐，所述咸水收集罐通过管与所述第一腔体相连通，所述咸水收集罐用于收集所述第一腔体内流出的液体；所述淡水进水系统包括淡水进水罐和淡水泵，所述淡水进水罐和所述淡水泵相连通，所述淡水泵和所述第三腔体相连通，所述淡水泵将所述淡水进水罐内的水泵入所述第三腔体内；所述淡水出水系统包括淡水收集罐，所述淡水收集罐通过管与所述第三腔体相连通，所述淡水收集罐用于收集所述第三腔体内流出的液体。

采用上述进一步方案的有益效果是设置简单易操作的咸水进水系统、咸水出水系统、淡水进水系统和淡水出水系统。

进一步，所述主箱体上端为敞口，所述咸水进水系统通过所述第一腔体对应所述主箱体侧壁上的孔与所述第一腔体相连通，所述咸水出水系统通过与所述第一腔体对应所述主箱体侧壁上的孔与所述第一腔体相连通；所述淡水进水系统通过所述敞口与所述第三腔体相连通，所述淡水出水系统通过与所述第三腔体对应所述主箱体侧壁上的孔与所述第三腔体相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是主箱体上端为敞口，方便多孔介质的换取以及第一腔体和第三腔体内水的排入和取处；具体限定了淡水进水系统，淡水出水系统，咸水进水系统和咸水出水系统的位置及设置方式，能够更好的实现所需模拟功能。

进一步，所述主箱体为长方体，所述主箱体的长为1m，宽为0.05m，高为0.5m。

采用上述进一步方案的有益效果是长方体为较为主箱体常用的形式，模拟效果好，限定长宽高，在节省物料的前提下能够很好地实现模拟效果。

进一步，所述多孔介质一端与所述第一透水挡板接触，所述多孔介质另一端与所述第二透水挡板接触。

采用上述进一步方案的有益效果是使得多孔介质占据第二腔体的较大空间，充分利用。

进一步，所述多孔介质为硅砂颗粒，所述硅砂颗粒直径范围在500-850μm。

采用上述进一步方案的有益效果是硅砂砂粒具有很好的模拟效果，硅砂砂粒在此粒径范围内较为常用。

进一步，所述第二腔体对应的所述主箱体侧面具有注水孔，在所述注水孔的外侧可拆卸连接有用于密封所述注水孔的密封盖。

采用上述进一步方案的有益效果是用于注入盐水到第二腔体内，与咸水箱注入第二腔体的盐水颜色不一，从而达到模拟的效果。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主箱体，201、第一透水挡板，202、第二透水挡板，3、第一腔体，4、第二腔体，5、第三腔体，6、多孔介质，7、咸水进水系统，8、咸水出水系统，9、淡水进水系统，10、淡水出水系统，11、注水孔，12、咸水进水罐，13、咸水泵，14、咸水收集罐，15、淡水进水罐，16、淡水泵，17、淡水收集罐。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置，包括主体箱1，所述主箱体1内固定有两个竖直设置并均带有若干透水孔的透水挡板，分别为第一透水挡板201和第二透水挡板202，所述第一透水挡板201和所述第二透水挡板202相对设置，两个所述透水挡板将所述主箱体1分为第一腔体3、第二腔体4和第三腔体5，所述第一腔体3、所述第二腔体4和所述第三腔体5依次连通，所述第二腔体4内装有多孔介质6；还包括淡水系统和咸水系统，所述咸水系统包括分别与所述第一腔体3连通的咸水进水系统7和咸水出水系统8，所述淡水系统包括分别与所述第三腔体5连通的淡水进水系统9和淡水出水系统10；所述主箱体1为透明材料制成；所述淡水进水系统9内有透明的淡水，所述咸水进水系统7内有带颜色的盐水。

具体的，如图1，主箱体为长方体，第一透水挡板和第二透水挡板相平行，且垂直于主箱体侧壁。

具体的，如图1，多孔介质为硅砂砂粒堆成，多孔介质一端与第一透水挡板接触，另一端与第二透水挡板接触，第一透水挡板的高度高于所述多孔介质一端的高度，第二透水挡板的高度高于所述多孔介质另一端的高度，当主箱体为长方体时，多孔介质优选为长方体。

具体的，透水挡板允许水通过，而不允许多孔介质通过，当多孔介质为硅砂砂粒时，透水挡板上的孔直径小于硅砂砂粒；为不影响实验结果，透水挡板为不锈材质做成。

具体的，咸水出水系统与咸水箱连通处的高度决定了咸水箱内的水位高度，淡水出水系统与淡水箱连通处的高度决定了淡水箱内水位的高度。优选的，咸水出水系统与咸水箱连通处的高度和淡水出水系统与淡水箱连通处的高度相同。

实验是在一个准两维矩形树脂玻璃(12mm厚)制成的主箱体，用以模拟潜水沿海含水层(如图1)。水砂槽流槽分为三个不同的室：一个中心水砂室，其中填充了多孔介质作为含水层，两侧分别为定水头边界条件控制的咸淡水水箱。如图1，左室为近海咸水边界，右室为区域淡水内陆边界。三个室之间用细栅格网透水挡板隔开，以防止颗粒物质通过中心水砂室到两侧的咸淡水体中。水砂槽后部留有小孔(注水孔)用小盖帽塞好，用于注入示踪剂。

用多孔介质硅砂(直径范围在500-850μm)充填水砂箱，并用蒸馏水除去灰尘和粘土矿物。为防止示踪剂被吸附需要利用稀盐酸去除石英颗粒表面的氧化层。砂箱的充填需在饱和的条件下进行，砂体被倒进水中以避免困住气泡。充填过程在多孔介质中形成轻微的水平分层，导致各向异性。采用体积法直接测定砂土的平均孔隙度(0.37)。纵向分散度0.003m可由突破曲线计算得到，横向分散度估计为0.0003m，比纵向分散度小10倍。在整个实验过程中，用数码相机记录了示踪染料在水砂箱内的分布情况。文件是在不同的时间间隔完成的，受控于水类型位置的变化速度。

作为本实施例进一步的方案，所述咸水进水系统7包括咸水进水罐12和咸水泵13，所述咸水进水罐12和所述咸水泵13通过管相连通，所述咸水泵13和所述第一腔体3通过管相连通，所述咸水泵13将所述咸水进水罐12内的液体泵入所述第一腔体3内；所述咸水出水系统8包括咸水收集罐14，所述咸水收集罐14通过管与所述第一腔体3相连通，所述咸水收集罐14用于收集所述第一腔体3内流出的液体；所述淡水进水系统9包括淡水进水罐15和淡水泵16，所述淡水进水罐15和所述淡水泵16相连通，所述淡水泵16和所述第三腔体5相连通，所述淡水泵16将所述淡水进水罐15内的水泵入所述第三腔体5内；所述淡水出水系统10包括淡水收集罐17，所述淡水收集罐17通过管与所述第三腔体5相连通，所述淡水收集罐17用于收集所述第三腔体5内流出的液体。

具体的，所述咸水出水系统8与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处具有大于0的高度值，具体高度值视情况而定；所述淡水出水系统10与所述第三腔体5对应主箱体1连通处具有大于0的高度值，具体高度值视情况而定。

整个实验的初始条件和边界条件由两侧的咸水室和淡水室的水位(即分别为第一腔体和第三腔体的水位)决定。这些水位由补给-溢排装置、管道和泵系统控制，如图1所示。水位高于咸水出水系统与第一腔体对应侧壁连通处的高度，水会从咸水出水系统与第一腔体对应侧壁连通处流出，以保证咸水水位恒定，也就是说咸水出水系统与第一腔体对应侧壁连通处的高度决定了第一腔体内水位高度，也代表开放的海水水位。水位高于淡水出水系统与第三腔体对应侧壁连通处的高度，水会从淡水出水系统与第三腔体对应侧壁连通处流出，以保证淡水水位恒定，也就是说淡水出水系统与第三腔体对应侧壁连通处的高度决定了第三水位高度。

作为本实施例进一步的方案，所述主箱体1上端为敞口，所述咸水进水系统7通过所述第一腔体3对应所述主箱体1侧壁上的孔与所述第一腔体3相连通，所述咸水出水系统8通过与所述第一腔体3对应所述主箱体1侧壁上的孔与所述第一腔体3相连通；所述淡水进水系统9通过所述敞口与所述第三腔体5相连通，所述淡水出水系统10通过与所述第三腔体5对应所述主箱体1侧壁上的孔与所述第三腔体5相连通。

作为本实施例进一步的方案，所述主箱体1为长方体，所述主箱体1的长为1m，宽为0.05m，高为0.5m。

作为本实施例进一步的方案，所述多孔介质6一端与所述第一透水挡板201接触，所述多孔介质6另一端与所述第二透水挡板202接触。

作为本实施例进一步的方案，所述多孔介质6为硅砂颗粒，所述硅砂颗粒直径范围在500-850μm。

作为本实施例进一步的方案，所述第二腔体4对应的所述主箱体1侧面具有注水孔11，在所述注水孔11的外侧可拆卸连接有用于密封所述注水孔11的密封盖。

具体的，侧面是指非安装透水挡板的侧面，可以任一侧有注水孔，也可以两侧都有。

本实用新型还涉及一种所述滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置的使用方法，包括如下步骤，

步骤1:准备透明的淡水，准备浓度相同的盐水进行不同颜色的染色，得到第一带色盐水和第二带色盐水；

步骤2：先将所述第一带色盐水通过所述咸水进水系统7排入所述第一腔体3内，同时，将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5内；

步骤3：所述第一腔体3内的所述第一带色盐水和所述第三腔体5内的所述淡水均流入所述第二腔体4内，所述第一带色盐水和所述淡水在所述第二腔体4内接触、融合并形成稳定状态，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8排出，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10排出；

步骤4：将所述第二带色盐水通过所述咸水进水系统7排入所述第一腔体3内代替所述第一带色盐水，同时，将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8排出，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10排出；

步骤5：根据所述步骤3和步骤4中得到的颜色分布状况，得到模拟滨海潜水含水层中稳态条件下均匀海水密度驱动的环流模式。

上述方法的有益效果是利用前源示踪法通过观察到的现象能够模拟海水面状入侵过程中锋面的运移及行成过程，模拟结果清晰直观，通过前后两种不同的颜色示踪，使密度驱动的环流过程更加明显，便于观察和记录，同时模拟效果与自然过程吻合较好。

本实用新型还涉及一种所述滨海含水层中均匀密度驱动的环流模拟装置的使用方法，包括如下步骤，

步骤1:准备透明淡水，准备浓度相同的盐水进行不同颜色的染色，得到第一带色盐水和第二带色盐水；

步骤2：先将所述第一带色盐水通过所述咸水进水系统7排入所述第一腔体3内，同时，将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5内；

步骤3：所述第一腔体3内的所述第一带色盐水和所述第三腔体5内的所述淡水均流入所述第二腔体4内，所述第一带色盐水和所述淡水在所述第二腔体4内接触、融合并形成稳定状态，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8排出，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10排出；

步骤4：打开所述注水孔11，将所述第二带色盐水通过所述注水孔11注入所述第二腔体4内带有第一带色盐水颜色的部分，同时，将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8排出，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10排出；

步骤5：根据所述步骤3和步骤4中得到的颜色分布状况，得到模拟滨海潜水含水层中稳态条件下均匀海水密度驱动的环流模式。

采用上述方法的有益效果是利用点源法通过观察到的现象能够准确模拟侵入含水层中不同密度的点源污染物在沿海潜水含水层中的形成、运移、消退过程。模拟过程清晰直观，方式简单便捷、模拟效果与自然情况吻合较好。

作为本实施例进一步的方案，所述盐水的染色过程为向所述盐水中加入染料得到所述带色盐水。

工作过程：

实验采用三种不同类型的水：(1)无色淡水(自来水、蒸馏水均可)；(2)红色咸水(密度为1100kg·m-3)；(3)绿色咸水(密度为1100kg·m-3)。实验前将nacl溶解于自来水中，加10g红色食品色素或荧光黄染料至20l的溶液中，分别形成红色和绿色示踪剂。

采用前源和点源两种示踪剂实验方法对循环流场进行了示踪。在这两种溶液中，一种颜色咸水溶液被另一种颜色的咸水溶液所取代。为了防止浮力或密度差效应，保持它们的密度一致。

前源法：

在第一个实验中，通过前源示踪法得到咸淡水界面的稳态条件，然后将整个咸水边界瞬间替换为不同颜色的咸水溶液，形成另一颜色的咸水端，在保持稳态条件的同时，在盐水楔内向前推进。不久之后，绿色的示踪剂渗入含水层，取代红色示踪剂，将其推向咸淡水界面。在实验中，绿色示踪剂渗透到内陆，红色的示踪剂被绿色的示踪剂所取代，在红色的盐水楔内形成一个相对于下边界不是垂直的绿色的锋面。这一锋面没有到达无色的地下淡水区域，沿着咸淡水界面会形成一条狭长的红色示踪剂带。这种狭长的示踪剂带最后被冲洗，甚至在楔形体的趾区(楔形体渐灭处)之后也是如此。实验结束时，将整个红色示踪剂从细长条带中冲洗出来，盐水楔体被绿色示踪剂完全占据。可以使用这种方法来检测盐水循环流量。与点源法相比，该方法的优点是它能防止横向扩散/弥散的影响，并能在更大范围内测量流速。

具体步骤如下，

步骤1:准备透明的淡水，将nacl溶解于自来水中，得到密度为1100kg·m-3的盐水，加10g红色食品色素至20l的盐水中得到红色示踪剂即第一带色盐水，加10g荧光黄染料至20l的盐水中得到绿色示踪剂即第二带色盐水；

步骤2：先将所述第一带色盐水放置于咸水进水罐中，通过咸水泵泵入入所述第一腔体3内，同时，将所述淡水放置于淡水进水罐中，通过淡水泵泵入所述第三腔体5内；

步骤3：所述第一腔体3内的所述第一带色盐水和所述第三腔体5内的所述淡水均流入所述第二腔体4内，所述第一带色盐水和所述淡水在所述第二腔体4内接触、融合并形成稳定状态，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8中的管与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8中的管排出到所述咸水收集罐内，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10中的管与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10中的管排出到所述淡水收集罐中；

步骤4：将咸水进水罐中的第一盐水换为第二盐水，所述第二带色盐水通过所述咸水泵泵入所述第一腔体3内代替所述第一带色盐水，同时，仍将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8中的管与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8中的管排出到所述咸水收集罐内，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10中的管与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10中的管排出到所述淡水收集罐中；

步骤5：根据所述步骤3和步骤4中记录的颜色运移及分布状况，探究入侵过程中，由密度流驱动的扩散循环，模拟天然状态下地下淡水和来自海洋的咸水之间的密度差导致咸水驱替过程，识别海底地下水排泄，得到模拟滨海潜水含水层中稳态条件下均匀海水密度驱动的环流模式。

点源法：

在第二个实验中，采用点源法，将红色咸水示踪剂在特定时间注入已知位置(会形成一个红色的圆)，记录其时空分布，用于追踪咸淡水界面上下的流动模式。在这项实验中，红色的示踪剂被注入到绿色咸水楔中，产生了与绿色示踪剂楔密度完全相同的红色羽状流。然后，示踪剂被水平地运送到内陆更远的地方。所使用的红色示踪剂总体积为25ml，注入1min，注入点坐标为：如图1，以砂体左下角为原点，水平向右为x轴方向，垂直向上为z轴方向的x＝6cm,z＝6.5cm处。这个位置可以改变，也就是可以选其他点的注入孔观测咸淡水变化，就是不同位置的咸淡水环流效应。在接近咸淡水界面之前不久(颜色从绿色变为无色)，红色的圆圈向上有了扩散流，沿着咸淡水界面出现了一条长长的红色示踪带。条带和圆的边界在楔体的下部被绿色示踪剂包围，在楔形体的上部沿咸淡水界面被稀释的绿色示踪剂包围。随着时间的推移，这条线继续向上移动，以红色圆圈为代价，红色圆圈的大小变小，最终消失。

具体步骤如下，

步骤1:准备透明淡水，将nacl溶解于自来水中，得到密度为1100kg·m-3的盐水，加10g荧光黄染料至20l的盐水中得到绿色示踪剂即第一带色盐水，加10g红色食品色素至20l的盐水中得到红色示踪剂即第二带色盐水；

步骤2：先将所述第一带色盐水放置于咸水进水罐中，通过咸水泵泵入所述第一腔体3内，同时，将所述淡水放置于淡水进水罐中，通过淡水泵泵入所述第三腔体5内；

步骤3：所述第一腔体3内的所述第一咸水和所述第三腔体5内的所述淡水均流入所述第二腔体4内，所述第一咸水和所述淡水在所述第二腔体4内接触、融合并形成稳定状态，在此过程中，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8中的管与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8中的管排出到所述咸水收集罐内，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10中的管与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10中的管排出到所述淡水收集罐中；

步骤4：打开所述注水孔11，将所述第二带色盐水通过所述注水孔11注入所述第二腔体4内带有第一带色盐水颜色的部分，同时，将所述淡水通过所述淡水进水系统9排入所述第三腔体5，在此过程中，观察或者拍照所述第二腔体4内水的颜色分布状况，所述第一腔体3内超出所述咸水出水系统8中的管与所述第一腔体3对应所述主箱体1连通处高度的水通过所述咸水出水系统8中的管排出到所述咸水收集罐内，所述第三腔体5内超出所述淡水出水系统10中的管与所述第三腔体5对应主箱体1连通处高度的水通过所述淡水出水系统10中的管排出到所述淡水收集罐中；

步骤5：根据所述步骤3和步骤4中记录的颜色运移及分布状况，探究入侵过程中，由密度流驱动的扩散循环，模拟天然状态下地下淡水和来自海洋的咸水之间的密度差导致咸水驱替过程，识别海底地下水排泄，得到模拟滨海潜水含水层中稳态条件下均匀海水密度驱动的环流模式。

本实用新型所用的“泵”如无特殊指出，则为现有技术中的蠕动泵。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。