卤水矿床抽水试验流量测量装置的制作方法

1.本技术涉及流量测量的领域，尤其是涉及一种卤水矿床抽水试验流量测量装置。


背景技术：

2.抽水试验属于水文地质试验，是水文地质勘察手段之一，利用观测流量和水位降深的方法，求得地下含水层参数、了解水文地质条件。抽水试验的流量测试多采用堰箱进行。如图1所示，堰箱测试流量的基本方法是将地下水（卤水）灌入堰箱，随着堰箱内水位的上升，地下水通过堰箱上的堰口流出，用钢尺测量过水断面流体的高度，再通过查表或者计算求得流量。
3.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：卤水矿床地区的抽水试验中的地下水主要为卤水，其密度、粘度、表面张力等物理性质区别于淡水，卤水在灌入堰箱后会产生一定量的气泡，部分气泡连带卤水在没通过堰口前直接溢出堰箱，导致流量测试值偏低。


技术实现要素：

4.为了提高堰箱测试中卤水流量测量的精度，本技术提供一种卤水矿床抽水试验流量测量装置。
5.本技术提供的一种卤水矿床抽水试验流量测量装置采用如下的技术方案：
6.一种卤水矿床抽水试验流量测量装置，包括堰箱，所述堰箱的侧板上部开设有用于过流水体的堰口，所述堰箱内固定有阻止气泡上溢的消泡网，所述消泡网的高度低于堰箱顶端的高度。
7.通过采用上述技术方案，灌入堰箱的水体产生的气泡随着水位上升逐渐接近消泡网，当气泡碰到消泡网后，消泡网破坏气泡的表面张力，使气泡的表面张力变小，落回到堰箱内，防止了气泡带卤水溢出的情况出现，从而保证流量测量的精度。
8.优选的，所述堰箱内沿垂直于堰箱开设堰口的侧板的方向间隔设置有消波板组件。
9.通过采用上述技术方案，利用消波板缓冲大流量水波冲击，稳定水流和液面，进一步提高堰口过水断面高度观测的精确程度。
10.优选的，所述消波板组件包括远离堰口的第一消波板、靠近堰口的第三消波板以及位于第一消波板和第三消波板之间的第二消波板。
11.通过采用上述技术方案，采用三级消波，避免在进水流量偏大时在堰口附近产生水流旋涡，造成测量数据的不稳定、不准确。
12.优选的，所述消泡网设置在第一消波板和堰箱的侧壁之间。
13.通过采用上述技术方案，由于气泡主要产生于水体灌入堰箱时，因此只需在水体灌入的位置附近设置消泡网即可，既能够保证消泡效果，也减少了消泡网的使用量。
14.优选的，所述第一消波板的下部开设多个第一过水孔，所述第二消波板的上部开
设多个第二过水孔，所述第三消波板的上部开设多个第三过水孔。
15.通过采用上述技术方案，灌入堰箱的水体先经过第一消波板下方的第一过水孔进入第一消波板和第二消波板之间，之后根据连通器原理水位不断上涨，通过第二消波板上的第二过水孔进入第二消波板和第三消波板之间，最后通过堰口流出，保证消波彻底。
16.优选的，所述第二消波板的下部开设过水口，所述第二消波板朝向第一消波板的一侧铰接有将过水口遮盖的单向阻流板，所述堰箱朝向第一消波板的侧板下部设置放水阀。
17.通过采用上述技术方案，试验过程中，单向阻流板在水压的作用下一直贴近在第二消波板上；在试验结束后需要排出堰箱内的水体时，打开放水阀，单向阻流板在水压的作用下被打开，堰箱内的水通过挡水阀排出，使得堰箱内的水体能够快速排净。
18.优选的，所述第一过水孔、第二过水孔和第三过水孔均设置成包括不少于两种不同直径的过水孔。
19.通过采用上述技术方案，利用不同孔径的过水孔提高消波质量。
20.优选的，所述堰箱开设堰口的一侧固定设置有与堰箱连接的排水箱，所述排水箱下部连接排水管。
21.通过采用上述技术方案，及时将从堰口排出的水体进行收集，减轻了对测试环境的影响。
22.优选的，所述堰箱的外壁上或排水箱的外壁上设置水平尺，所述堰箱和排水箱的底部均布多个调平底座。
23.通过采用上述技术方案，根据水平尺判断堰箱的倾斜程度，之后利用调平底座将堰箱进行调平处理，使堰箱处于水平，保证测试的质量。
24.优选的，所述堰箱的顶端固定设置多个吊环。
25.通过采用上述技术方案，方便将堰箱进行吊运、移动。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
27.1.通过在堰箱内设置消泡网对液体灌入堰箱内时产生的气泡进行处理，避免气泡带水外溢造成流量测试值偏低的情况发生，提高了流量测试的精度；
28.2.通过在堰箱外侧增加排水箱用于及时回收由堰口流出的水体，减轻了对周边环境的影响；
29.3.通过设置三级消波板，能够有效缓解大流量水波冲击，稳定液面和水流，提高堰口过水断面高度观测的准确度；
30.4.通过设置单向阻流板和排水阀，解决了抽水试验结束后堰箱内水体的排放问题。
附图说明
31.图1是背景技术中的堰箱结构。
32.图2是本技术的卤水矿床抽水试验流量测量装置的整体结构示意图。
33.图3是本技术的卤水矿床抽水试验流量测量装置的俯视图。
34.附图标记说明：1、堰箱；11、堰口；12、吊环；13、扶手；14、调平底座；15、水平尺；16、放水阀；2、排水箱；21、排水管；22、排水阀；3、第一消波板；31、第一过水孔；4、第二消波板；
41、第二过水孔；42、单向阻流板；5、第三消波板；51、第三过水孔；6、消泡网。
具体实施方式
35.以下结合附图2
‑
3对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种卤水矿床抽水试验流量测量装置。参照图2、图3，卤水矿床抽水试验流量测量装置包括立方体状的堰箱1和固定连接在堰箱1长度方向一端的立方体状的排水箱2。堰箱1和排水箱2均上端开口。堰箱1的高度大于排水箱2的高度。堰箱1朝向排水箱2的侧板上部中间位置开设堰口11。堰口11等腰三角形堰口。堰口11的两侧边之间的夹角为60
°
或90
°
。堰箱1和排水箱2均采用钢板拼接后焊接形成。
37.在进行试验时，堰箱1内的卤水经堰口11流出后直接进入排水箱2内，卤水不会对周围土体产生喷溅或者冲刷，减轻了对试验环境的影响，避免试验场地泥泞甚至下陷造成堰箱1倾斜。
38.堰箱1内沿堰箱1的长度方向间隔设置有将堰箱1隔成四个空间的第一消波板3、第二消波板4和第三消波板5。第一消波板3远离排水箱2，第三消波板5靠近排水箱2，第二消波板4位于第一消波板3和第三消波板5之间。三个消波板均与堰箱1的内壁焊接。
39.第一消波板3上部为实心钢板，下部为开设有多个第一过水孔31的滤水钢板。第二消波板4上部为开设有多个第二过水孔41的滤水钢板，下部为实心钢板。第三消波板5上部为实心钢板，下部为开设有第三过水孔51的滤水钢板。第一过水孔31、第二过水孔41和第三过水孔51均采用直径为1~2cm的大过水孔和直径为0.5~0.8cm的小过水孔，大过水孔和小过水孔相间均匀分布。相邻孔之间的距离为2~4cm。
40.设置三级消波板，能够更好地缓冲水流冲击，降低卤水在堰箱1内的流速，稳定卤水液面，减小堰口11处由于水面波动引起的观测误差，提高观测堰口11过水断面高度的精确度。
41.第二消波板4下部的实心钢板底端开设有方形的过水口。第二消波板4背离第三消波板5的侧面铰接有将过水口完全遮盖的单向阻流板42，单向阻流板42朝向第二消波板4的端面的边缘粘贴有橡胶垫。当经过第一消波板3的卤水进入第一消波板3和第二消波板4之间后，在水压的作用下，单向阻流板42会紧贴在第二消波板4上，卤水无法从第二消波板4下方的过水口通过，第一消波板3和第二消波板4之间的卤水水位会上升，当水位到达第二过水孔41后，卤水经过第二过水孔41进入第二消波板4和第三消波板5之间，使得第二消波板4起到消波的作用。
42.第一消波板3与堰箱1的侧板之间设置有消泡网6。消泡网6利用互相垂直的钢条焊接成网状。消泡网6水平设置并与堰箱1和第一消波板3焊接。消泡网6的高度低于堰箱1顶端的高度，即消泡网6距离堰箱1的顶端20~30cm。消泡网6相邻钢条之间的距离在10~20cm。
43.卤水灌入堰箱1后会产生气泡，消泡网6能够破坏卤水气泡上溢时的表面张力；当上溢的卤水气泡碰到消泡网6，气泡的表面张力变小，落回到堰箱1内，防止了气泡带卤水溢出的情况。
44.堰箱1的宽度方向相对的侧板的顶部均焊接有吊环12。吊环12分别设置两个并均布在侧板上。吊环12为倒u形。设置吊环12，方便堰箱1的移动和吊运。
45.堰箱1远离排水箱2的侧板的外壁上以及宽度方向的其中一侧板的外壁上均固定
水平尺15。水平尺15的设置用于观测堰箱1的水平程度。
46.堰箱1远离排水箱2的侧板的下部设置有放水阀16用于试验结束后将堰箱1内的卤水放出。当抽水试验结束后，放水阀16打开，在水压的作用的下单向阻流板42打开，加速卤水的排出，并且保证堰箱1内卤水排出彻底。
47.排水箱2远离堰箱1的侧板下方固定连接有与排水箱2内部连通的排水管21，排水管21上设置排水阀22。排水管21用于将排水箱2内的卤水及时排走，避免排水箱2内的卤水外溢。
48.堰箱1和排水箱2的底部安装调平底座14。调平底座14采用现有技术。调平底座14均匀设置从而使堰箱1和排水箱2能够调整到水平状态。调平底座14设置八个，调平底座14也可以是其他数量，只要能够将堰箱1和排水箱2调平即可。本实施例中调平底座14的安装位置优选在横纵钢板交接处，从而增强稳定性，避免堰箱1和排水箱2的底板在试验过程中因卤水重力而变形。在水平尺15显示堰箱1倾斜时，通过调节调平底座14使堰箱1回到水平位置。
49.堰箱1和排水箱2相背离的侧板上均固定有互相对称的扶手13。扶手13用于粗调堰箱1和排水箱2的位置。
50.图2中箭头方向为卤水抽水试验流量测量时的卤水流动方向。
51.申请实施例一种卤水矿床抽水试验流量测量装置的实施原理为：在试验时，抽出的地下卤水持续灌入第一消波板3和堰箱1的侧板之间，消泡网6阻止气泡外溢，卤水经过三级消波板后从堰口11流出；水流经堰口11过水断面越高，流量越大，相反，流量越小。通过观测堰口11的过水断面高度，通过查表或者计算转换为流量值，获得某一时刻的地下水出水流量。
52.试验接收后，堰箱1内的卤水通过放水阀16排净，排水箱2内的卤水通过排水管21和排水阀22排净，解决了抽水试验结束后余水排放的问题，方便下一个抽水试验的进行。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。