CN103573255A - 一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，包括模拟箱、抽水井、水位仪、观测井、测压排；所述抽水井和所述观测井设置在所述模拟箱内；所述水位仪连接所述抽水井；所述观测井设置在所述抽水井四周，所述测压排连接所述观测井。本发明结构简单，实施方便，可以实现抽水井周围地下水渗透流场状况的三维监测，监测结果的精度相比现有的观测方式有很大提高。

Description

一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置
技术领域
本发明涉及一种模拟实验装置，尤其涉及一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置。
背景技术
重力是自然流体流动的原动力，其带来的水头差是渗透水流的驱动力源。以往理论与经验表明，抽水井四周地下水向井汇流，可形成以抽水井为中心的地下水水位降落漏斗，远离抽水井的水位较高，从而使地下水由四周向井中汇流。
在现有技术中，对抽水井及其周边水位的测量多采用观测井，多个观测井分别设置在抽水井的不同距离上，通过一次性观测取得水位数据。当试验证明，抽水井周围地下水无论是处于潜水、还是处于承压水状态，地下水不仅向井中汇流，也同时具有由上到下的运动，现有的观测方式无法正确的反应水位的垂直变动，造成观测出现误差，影响测量的精度。尤其是在实验室验证和试验过程中，这种误差可能会严重影响观测结果的正确性，带来结论错误。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其改变了前人对抽水井周围不同距离上的观测井进行一次性观测平均水位的做法，实现了可同时对每个观测井由上到下多个观测点的水位变化的实时观测，即实现了对抽水井周围地下水渗透流场状况的三维（3D）监测。
本发明的技术方案如下：
一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，包括模拟箱、抽水井、水位仪、观测井、测压排；所述抽水井和所述观测井设置在所述模拟箱内；所述水位仪连接所述抽水井；所述观测井设置在所述抽水井四周，所述测压排连接所述观测井。
优选所述测压排包括多根测压管。
优选所述观测井中设置有观测管。
优选所述观测管上设置有多个观测孔，所述观测孔沿观测管的轴向分布。
优选每个所述观测孔分别连接一根所述测压管。
本发明的优点在于：结构简单，实施方便，可以实现抽水井周围地下水渗透流场状况的三维（3D）监测，监测结果的精度相比现有的观测方式有很大提高。
附图说明
附图1为本发明所述模拟实验装置的布置俯视图；
附图2为附图1中模拟实验装置的A－A向剖视图。
附图标记如下：
1－模拟箱；2－抽水井；3－观测管（位于观测井中）；4－观测孔；5－排水阀。
具体实施方式
参见附图1－2，其描述了根据本发明所述模拟实验装置的一个优选实施例。包括模拟箱、抽水井、水位仪（未示出）、观测井、测压排（未示出）。抽水井设置在模拟箱中，水位仪连接抽水井，用于实时监测抽水井中的水位，在抽水井的底部设置有排水阀，实验完毕后，通过排水阀排除模拟箱中的剩余水；观测井共有24个，呈十字形均匀布置在抽水井的周围并放置在模拟箱中，观测井中设置有观测管，观测管为带观测孔的金属和塑料管，观测孔有多个，优选有10个，沿观测管的轴向均匀布置。
测压排包括多个测压管，各测压管并联在一起形成测压排。每个观测孔均连接一根测压管，以此监测各观测孔中的水头。
本发明所述模拟实验装置的模拟实验方法如下：
抽水井抽水，四周水流向中心汇集形成渗透流场；通过水位仪监测抽水井的水位，通过测压排监测观测井中各观测孔的水头变化，实现对渗透流场的三维（3D）监测；利用所获得的数据，通过计算机和相应的绘图软件，绘制三维（3D）流场图。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其特征在于：包括模拟箱、抽水井、水位仪、观测井、测压排；
所述抽水井和所述观测井设置在所述模拟箱内；
所述水位仪连接所述抽水井；
所述观测井设置在所述抽水井四周，所述测压排连接所述观测井。
2.如权利要求1所述的用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其特征在于：所述测压排包括多根测压管。
3.如权利要求2所述的用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其特征在于：所述观测井中设置有观测管。
4.如权利要求3所述的用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其特征在于：所述观测管上设置有多个观测孔，所述观测孔沿观测管的轴向分布。
5.如权利要求4所述的用于三维渗透流场监测的模拟实验装置，其特征在于：每个所述观测孔分别连接一根所述测压管。
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