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设计多孔挡板的海水试验装置

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:一种解决方案是:将试验装置设计成长方体,两侧海水填充区与中央介质填充区间用多孔挡板隔开,海水可通过挡板上的密布小孔进入多孔介质,另外两侧用以安装测试装置,如在前侧开设取水孔,用以试验中取水测定水中含盐量。图3.37模拟装置正视图图3.38模拟装置右侧视图图3.39模拟装置俯视图介质填充区介质填充区位于装置中部,长2 m、宽1 m、高1.5 m,用以填装多孔介质模拟海岛。

设计多孔挡板的海水试验装置

珊瑚岛矗立海中,四周被海水包围,底部与海水相通,淡水透镜体悬浮于海水之上。要完全模拟这种地理环境,会使试验与观测变得十分困难。一种解决方案是:将试验装置设计成长方体,两侧海水填充区与中央介质填充区间用多孔挡板隔开,海水可通过挡板上的密布小孔进入多孔介质,另外两侧用以安装测试装置,如在前侧开设取水孔,用以试验中取水测定水中含盐量。按照这一设想,淡水透镜体的室内模拟装置设计为一长、宽、高分别为3、1、1.5 m的长方体,由中央介质填充区和两侧海水填充区组成,如图3.37至图3.39所示。介质填充区上方设降雨装置。

图3.37 模拟装置正视图

图3.38 模拟装置右侧视图

图3.39 模拟装置俯视图

(1)介质填充区

介质填充区位于装置中部,长2 m、宽1 m、高1.5 m,用以填装多孔介质模拟海岛。在介质填充区中心,距底部0.15 m处设置一口高为1 m、直径为0.02 m的模拟开采井。从开采井顶部起0.2 m的长度上设置了过滤器,防止沙子落入。开采井的出流孔从填充区前侧引出,并设有阀门。介质填充区的前侧以0.1 m的孔距均匀布设了20×13=260个取样(观测)孔,硬塑料管接入,深入沙槽中的深度为20 cm,外面留有5 cm与短乳胶管连接,用止水夹止水,以便取水,用以监测淡水透镜体的演变。

(2)海水填充区(www.xing528.com)

海水填充区分别位于介质填充区两侧,各区长、宽、高分别为0.5、1、1.5 m,用以填装海水。海水填充区与介质填充区之间由多孔挡板相连,海水通过挡板上孔径为3 mm的小孔进入介质填充区。挡板介质填充区一侧放置紧贴于板壁的纱布,防止沙子进入海水区。在距海水填充区顶部0.3 m处横向安置一隔板,隔板之上有5个直径1 cm的溢流孔(用于出流雨水),隔板之下有一个同样的溢流孔(用于出流降水后溢出的海水)。隔板上开直径为2 cm的孔用于灌注海水,灌注完海水后用挡板堵住该孔。当介质填充区上方发生降雨时,高出海水位以上的部分壤中流经由此隔板之上的溢流孔流出,避免壤中出流的淡水对海水浓度造成影响。

(3)降雨装置

降雨装置由18根塑料管组成,其上均匀布设小孔,由一端集中供水,使从塑料管小孔流出的淡水均匀地喷洒到介质上。供水管上安装水表记录降雨量

试验总装置如图3.40所示,隔板、多孔挡板、溢流孔、灌水孔如图3.41所示,降雨装置如图3.42所示。

图3.40 试验装置总体图

图3.41 隔板、多孔挡板、溢流孔、灌水孔

图3.42 降水装置

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