CN112611683B - 一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，包括位于高水位的供水装置、裂隙装置和低水位的排水装置；所述裂隙装置包括底板、固定在底板上的固定裂隙板、密封板、上部的调节裂隙板、用于调节隙宽的调节螺杆、压紧装置和用于检测溶质特性的检测片；调节螺杆贯穿固定裂隙板和底板并在底部的外漏端设置有调节端头，其上端支撑在调节裂隙板的底部，使所述调节裂隙板间隔设置在固定裂隙板的上部，能实时监测水流试验及溶质运移试验温度、电导率，应力值，所测值均为瞬时值，同时结合排水装置所测温度值和电导率值，校正所测数据准确性，设计合理，具有较广的推广价值。

Description

一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置

技术领域

本发明属于水文地质技术领域，具体涉及一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置。

背景技术

当前大规模人类工程活动如煤炭开采、隧道开凿、核废料地质处置、CO₂地质封存以及页岩气开发等给基岩地下水环境造成严重的影响并可能导致灾难性后果。并且裂隙岩体具有典型的非均质性及多尺度性，地下水常表现为non-Darcy流和non-Fickian运移，量化该类介质中水流和溶质运移是水文地质界所面临的挑战性难题之一。

传统上主要利用取样揭露裂隙溶质运移特征，但是取样过程中很容易扰动裂隙中溶质，破坏溶质运移过程，致使不能准确评价裂隙水流和溶质运移。因此，研发适用于裂隙溶质运移过程监测设备装置，获取溶质运移快速、无损监测方法，为开展基岩裂隙水及溶质运移机理与模型研究提供新的思路。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本发明提供一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，有效的解决了现有设备中存在的裂隙隙宽调节不便，功能单一，模拟裂隙内的溶质流动的真实度差，模拟裂隙的范围有限的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，包括位于高水位的供水装置、裂隙装置和低水位的排水装置；所述裂隙装置包括底板、固定在底板上的固定裂隙板、密封板、上部的调节裂隙板、用于调节隙宽的调节螺杆、压紧装置和用于监测溶质运移的传感器；调节螺杆贯穿固定裂隙板和底板并在底部的外漏端设置有调节端头，其上端支撑在调节裂隙板的底部，使所述调节裂隙板间隔设置在固定裂隙板的上部，从而在调节裂隙板和固定裂隙板之间形成裂隙；位于两侧的密封板内侧与固定裂隙板和调节裂隙板密封之间分别对应设置有固定密封层和可调密封层，使裂隙的两侧密封、两端开口，裂隙的供水端设置有与供水装置连通供水槽，裂隙的出水端设置有与排水装置连通的排水槽，所述调节裂隙板的前端和后端的上侧面分别设置有与裂隙连通的溶质添加口和采样口；所述压紧装置包括横跨在调节裂隙板上部的横板、固定在底板上的支撑架和沿竖向设置在横板上的压紧螺杆，横板的两侧固定在支撑架上，压紧螺杆螺纹连接在横板上，其底部经压紧块压触在调节裂隙板上，所述固定裂隙板上开有监测嵌槽，传感器密封调整在监测嵌槽内，并与固定裂隙板的表面齐平。

进一步的，所述的固定裂隙板的宽度比调节裂隙板宽，密封板的下侧设置有密封槽，固定密封层设置在密封槽内，固定裂隙板的两侧套装在密封槽内，密封板的底部通过连接螺栓固定在固定裂隙板的两侧，连接螺栓贯穿固定密封层。

进一步的，所述固定密封层与可调密封层为一体结构，可调密封层的上部和下部均固定在密封板上，其中部的背面为形变区域，形变区域的背面设置有密封螺栓，密封螺栓的底部设置有连续的调节板条，调节板条顶触在形变区域背面，将形变区域顶触在可调裂隙板的侧面。

进一步的，所述传感器包括用于监测裂隙装置中溶液温度的温度传感器a、用于监测裂隙装置中溶液应力的应力片b和用于监测裂隙装置中溶液电导率值的电极铂片c，所述温度传感器a、应力片b和电极铂片c均匀阵列分布在固定裂隙板上，且阵列的每一行和每一列的交叉点上均含有温度传感器a、应力片b、电极铂片c；密封板的侧面贯穿有用于监测电阻率的电极d，电极d的内端深入裂隙中，用于监测裂隙装置中溶液电阻率。

进一步的，所述供水槽包括供水槽体、稳流板、分水板和泄水阀，所述供水槽体固定在底板上，并密封连接在固定裂隙板和可调裂隙板的前端，供水槽体的上部设置有与供水管连通的进水口，进水口对侧的槽壁中部设置有供水口，分水板套装在供水口内并与裂隙前端连通，分水板上设置有阵列状的分水孔，泄水阀设置在供水槽体的底部，稳流板沿竖向设置在供水槽体的中部，稳流板的底部与槽底存在间隙，从而将供水槽体分割为左侧的稳流区域和右侧的供水区域，稳流区域和供水区域的底部连通。

进一步的，所述供水装置包括升降架、供水箱、水箱、水泵和溢流板；所述供水箱固定在升降架上，使供水箱的供水水位高度可调，溢流板沿竖向设置在供水槽内，使供水箱内分割为左侧的溢流区域和注水区域，溢流区域的底部经泄水阀与水箱连通，水箱经水泵向注水区域内注水，溢流区域经管道与供水槽连通。

进一步的，所述排水槽包括排水槽体、底部的泄水阀、中部的进水口和上部的排水口；槽体的侧板中部设置有进水口，进水口与裂隙连通，排水口和泄水阀设置在进水口的对侧，所述排水装置包括排水箱、升降架、隔板、量筒和水箱，排水箱设置在升降架上，隔板将排水箱分割为左侧的排水区和右侧的溢流区，排水区的底部设置有排水阀，溢流区的侧面设置有溢流管，溢流管经阀门与量筒连通。

进一步的，所述底板的底部设置有支撑架，支撑架与底板存在为操作调节螺杆和布置电线的空间。

本发明的有益效果：本发明设置和高水位的供水装置，低水位的排水装置和位于供水和排水之间的裂隙装置，本发明中裂隙装置中设置有固定裂隙板、调节裂隙板和用于封堵两板侧面的密封板，其中固定裂隙板作为裂隙的底板，调节裂隙板能被调节螺杆支撑，调节螺杆可设置有4个或者多个进而能对调节裂隙板高度进行调节，使裂隙的隙宽得到调节，并通过压紧装置将调节裂隙板压紧在调节螺杆上，为了避免调节螺杆对调节裂隙板的磨损，在调节裂隙板的底部设置有调节螺杆对应的硬块，硬块嵌套在调节裂隙板内并与调节裂隙板的底部齐平，且硬块为可更换的，提高了调节裂隙板的使用寿命。

为了模拟溶质的流动，以供水的水流作为载体，在调节裂隙板的上部开有溶质添加口，溶质可以为氯化钠溶液，用于模拟溶质（污染物），并通过底部的传感器监测溶质运移时特性，如温度、应力、电导率值。通过侧面的电阻率监测溶质运移时的电阻率。

另外，本发明在调节裂隙板的两侧设置有调节套，调节套的外侧呈圆弧形结构，圆弧形结构能允许调节裂隙板倾斜的顶触在密封板上，且在该倾斜状下仍能耐具有良好的密封情况，由此，本发明不仅能适用于裂隙隙宽相同的情形，还能是适用于上侧面倾斜的情形，增大了裂隙的模拟范围。

本发明固定密封层和可调密封层为一体结构，其中固定密封层嵌套在密封槽内，密封槽的设置不仅使固定裂隙板伸入密封板，同时还使密封板坐落在固定裂隙板上，提高了底部的密封程度，且在可调密封层的中部设置有形变区域，该形变区域能被背面的调节板条抵触在调节裂隙板的外侧面，进而形成密封强度更强，且能稳固调节裂隙板的结构，大大的提高了固定裂隙板和调节裂隙板的密封程度。

另外，本发明中设置了高度可调的供水装置和排水装置，使供水、排水和裂隙的水位差可调，进而能模拟不同高度差的溶质流动情况，提高了可模拟的范围。

由此，本发明尤其适用于裂隙水及溶质运移过程的监测，能够准确、定量、快速的监测裂隙水及溶质运移分布情况，为裂隙溶质及污染物量化提供有力的数据支撑，实现水流及溶质运移多源数据实时监测，包括水流试验及溶液溶质运移试验时温度值、电导率值、电阻率值、应力值，能实时监测水流试验及溶质运移试验温度、电导率，应力值，所测值均为瞬时值，且裂隙隙宽内可以填充不同粒径的多孔介质，也可以为水，适应性广，设计合理，具有较广的推广价值，为裂隙试验提供了模拟范围广的监测装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为裂隙装置的结构示意图。

图3为裂隙装置的另一种结构示意图。

图4为供水槽的结构示意图。

图5为供水装置的结构示意图。

图6为分流板的结构示意图。

图7为排水槽的结构示意图。

图8为排水装置的结构示意图。

图9为传感器的布置结构示意图。

图中的标号为：1为供水装置，11为供水箱，12为溢流板，13为水箱，14为水泵，15为泄水阀，16为升降架；2为供水槽，21为供水槽体，22为稳流板，23为进水口，24为泄水阀，25为分流板；3为裂隙装置，31为底板，32为固定裂隙板，33为调节裂隙板，34为密封板，35为固定密封层，36为可调密封层，37为调节螺杆，38为压紧装置，381为支撑架，382为旋转轮，383为横板，384为压紧螺杆，385为限位板；39为固定架；301为连接螺栓，302为连接块，303为调节套，304为弹簧，305为密封螺栓，306为溶质注入口，307为采样口；4为排水槽，41为排水槽体，42为进水口，43为排水管，44为泄水阀，45为排水板；5为排水装置，51为排水箱，52为溢流板，53为量筒，54为排水阀，55为水箱， 56为升降架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，主要涉及一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，尤其适用于裂隙水溶质、污染物运移过程的监测，针对现有的结构中存在的缺陷，裂隙隙宽的模拟范围有限，密封性差的问题，为此本实施例提供了一种能够准确、定量、快速的监测裂隙水及溶质运移分布情况，为裂隙溶质及污染物量化提供有力的数据支撑。

如图1所示，一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置包括位于高水位的供水装置1、裂隙装置3和低水位的排水装置5；裂隙装置3位于供水装置1和排水装置5之间，在裂隙装置的两侧设置了用于与供水装置1和排水装置5对应连接的供水槽2和排水槽4，并利用供水装置1和排水装置5的水位差实现水流在裂隙缝内流动。

如图2所示，裂隙装置包括底板31、固定在底板31上的固定裂隙板32、密封板34、上部的调节裂隙板33、用于调节隙宽的调节螺杆37、压紧装置38和用于监测溶质特性的传感器；固定裂隙板32为30mm厚的亚克力板，调节裂隙板33为50mm厚的亚克力板，密封板34为30mm厚的亚克力板，且调节裂隙板为可更换的不同粗糙度的裂隙面，为了避免调节螺杆对调节裂隙板的磨损，在调节裂隙板的底部设置有调节螺杆对应的硬块，硬块嵌套在调节裂隙板内并与调节裂隙板的底部齐平，且硬块为可更换的，提高了调节裂隙板的使用寿命。

具体的调节螺杆的设置方式为：调节螺杆37贯穿固定裂隙板32和底板31并在底部的外漏端设置有调节端头，其上端支撑在调节裂隙板33的底部，使所述调节裂隙板间隔设置在固定裂隙板32的上部，从而在调节裂隙板33和固定裂隙板32之间形成裂隙，裂隙的尺寸为长（1000mm）×宽（500mm）×高（2mm）；根据实验条件通过四个调节螺杆调节裂隙宽度，裂隙面可以更换为不同粗糙度的裂隙面板。

本实施例中还在底板31的底部设置有固定架39，固定架39与底板31存在为操作调节螺杆和布置电线的空间，调节端头位于该空间内，以便于操作人员从底部对调节裂隙板的相对高度进行调节，同时连接传感器的传输线从该空间延伸出。

另外，位于两侧的密封板34内侧与固定裂隙板32和调节裂隙板33密封之间分别对应设置有固定密封层35和可调密封层36，使裂隙的两侧密封、两端开口，裂隙的供水端设置有与供水装置连通供水槽2，裂隙的出水端设置有与排水装置连通的排水槽4，供水装置1的水位高于裂隙和排水装置5，排水装置5位于裂隙的上部，从而利用排水装置和供水装置之间存在的水位差能使水能充满裂隙且能在裂隙内流动。

在调节裂隙板33的前端上侧面设置有与裂隙连通的溶质添加口306；在调节裂隙板33的后端上部设置有与裂隙连通的采样口307，通过溶质添加口注入溶质，且溶质添加口位于中线位置，距离供水槽的距离为10mm，进而能模拟以此添加口为中心，其下方的溶液分布情况，采样口位于中线且与排水槽的距离为10mm，从而能通过采样口对裂隙的下部的指定区域进行采样。

本实施例中压紧装置38包括横跨在调节裂隙板上部的横板383、固定在底板31上的支撑架381和沿竖向设置在横板383上的压紧螺杆384，横板383的两侧固定在支撑架381上，压紧螺杆384螺纹连接在横板383上，其底部经压紧块压触在调节裂隙板33上，从而调节压紧螺杆384能够从调节裂隙板的上部对其进行压触，并与调节螺杆进行配合对调节裂隙板的位置进行固定。

所述固定裂隙板32上开有传感器嵌槽，传感器密封调整在传感器嵌槽内，并与固定裂隙板的表面齐平，如图9所示，本实施例传感器包括用于监测裂隙溶液温度的温度传感器a、用于监测裂隙溶液应力的应力片b和用于监测裂隙溶液电导率值的电极铂片c，所述温度传感器a、应力片b、电极铂片c阵列分布在固定裂隙板上，且阵列的每一行和每一列的交叉点上均含有温度传感器a、应力片b、电极铂片c；在密封板的侧面贯穿有用于监测裂隙溶液电阻率的电极d，电极d的内端深入裂隙中，从而在裂隙内形成了温度监测***、应力监测***、电导监测***和高密度电阻率监测***。

其中，所述温度监测***包括温度传感器a、数据采集器、电脑，其中温度采集器为柜式光栅调节仪（N2S-FBG-A01CD），通过传输线与电脑连接。

所述应力监测***包括应力片b、数据采集器、电脑；其中应力采集器为柜式光栅调节仪（N2S-FBG-A01CD），通过传输线与电脑连接。

所述电导监测***包括电极铂片、数据采集器、电脑，其中数据采集器为武汉生产的多通道工业电导率仪HT3000；所述电导采集仪通过传输线与电脑连接；所述温度、应力、电导传输线分别通过固定裂隙板的预留孔将相应传感器与采集器连接，所述传感器安装于固定裂隙板内壁上，相邻传感器之间间距为80mm。

高密度电阻率监测***包括电极d，高密度电法仪、电脑，其中电极安装于裂隙面四周支撑板前侧板预留孔上，通过数据传输线与高密电法仪连接，所述高密度电法通过传输线与电脑连接，所述电极d采用35mm长铜电极，电极间距为100mm，铜电极为空心电极，可以取样或测试水力梯度，其中高密度电法仪为南京大学研发的ERT21，所述高密度电法电极为空心铜电极，因铜电极导电性能好，尺寸可以变大可变小，能适应实验室尺度试验，也可试验场地试验，可以满足高密度电法测试电阻率要求，可以作为溶质运移中取溶液孔，可以作为测试水流试验测试水力梯度孔，实现一孔多用的目的。

本发明实现水流及裂隙溶质运移的无损监测，所测值均为裂隙装置内平衡原数据，实现水流及溶质运移多源数据实时监测，能实时监测水流试验及溶质运移试验放入温度、电导率，应力值，所测值均为瞬时值，同时结合排水箱所测温度值和电导率值，校正所测数据准确性。

本实施例在具体操作时的操作步骤如下：

S1、 组装与测试：组装并连接裂隙装置、调节螺杆和注、排水箱和注、排水槽及监测***。打开供水槽，关闭排水槽，将水通过注水箱缓慢流入裂隙装置，直至整个裂隙装置内部完全充填水，测试裂隙装置密封性，如有渗水，将裂隙装置中的水排空，对漏水处进行密封，直至模型没有渗漏，装置密封测试完成。

S2、水流实验：通过调节螺杆调节裂隙隙宽为2mm（可调节），调节裂隙板的粗糙度为0.9（可调节），通过调节供水箱和排水箱高度差实现不同水流速度试验，通过单位时间内排水箱流出水量实现水流速度量化计算。

S3、溶质迁移实验：在不同水流速度、不同裂隙宽度、不同裂隙粗度下，开展裂隙溶质迁移实验；通过溶质添加孔，注入惰性或反应性溶液，在溶液取样孔取出溶液，采用上海雷磁有限公司DJS-1C电导率仪监测其电导，通过电导率标准曲线，计算溶液溶度及穿透曲线，确定溶液溶质运移启动及结束时间。

S4、多源数据监测***：将温度传感器、应力片、电导铂片、电极安装于裂隙装置上，在排水箱安装温度传感器、电导铂片用于标定参考，利用多源数据监测***实现实时测量溶质迁移过程中的温度、应力、电导、电极数据变化。

水流运动方程与电场运动方程均符合拉普拉斯方程组，用高密度电法来监测水流运动符合客观规律。同时裂隙装置内水流不同流速下会在裂隙面产生压力，通过应力采集***应力变化，可以观察不同流速下水流对裂隙面应力变化。

由此，本实施例通过监测***分析氯化钠溶液在裂隙装置中的运移过程，直至溶质全部迁移出裂隙主体。通过裂隙主体中电极电导率值高低，监测氯化钠溶液在裂隙中浓度变化及随迁移位置变化，电导率值高说明溶液浓度升高，污染物向该点迁移，电导值低说明溶液浓度降低，污染物正在远离该地方，通过监测不同时间、不同位置位置溶液电导率值变化，揭示在整个裂隙装置中溶液及污染物迁移过程。

通过裂隙主体中温度传感器温度高低，监测氯化钠溶液在裂隙主体中温度变化及随其迁移位置变化。通过裂隙主体中应力值变化，监测氯化钠溶液在裂隙主体中应力变化及随其迁移位置变化。通过裂隙主体侧面电阻率值变化，监测氯化钠溶液在裂隙主体中电阻率变化及随其迁移位置变化。

综上所述，本实施例与现有技术相比，具有以下优点：通过调节螺杆可以调节不同裂隙隙宽水流、溶质运移试验；通过更换裂隙面可以模拟不同裂隙粗糙度水流、溶质运移试验，本发明设计合理，具有较广的推广价值。借助于多源数据采集***，通过改变不同裂隙隙宽、裂隙粗糙度，及水流速度下，开展裂隙溶质运移试验，观察溶质运移过程中电导率、温度、电阻率、应力响应规律，揭示溶质在不同裂隙隙宽、粗糙度、流速下裂隙内部溶质迁移规律，量化水流运动及溶质在不同裂隙中运动过程，阐明其机理，为裂隙试验提供了模拟范围广的监测装置。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对密封结构进一步说明。

所述的固定裂隙板32的宽度比调节裂隙板33宽，密封板34的下侧设置有密封槽，固定密封层设置在密封槽内，固定裂隙板32的两侧套装在密封槽内，密封板的底部通过连接螺栓301固定在固定裂隙板32的两侧，连接螺栓301贯穿固定密封层35；所述固定密封层35与可调密封层36为一体结构，可调密封层36的上部和下部均固定在密封板上，其中部的背面为形变区域，形变区域的背面设置有密封螺栓305，密封螺栓305的底部设置有连续的调节板条，调节板条顶触在形变区域背面，将形变区域顶触在可调裂隙板的侧面。

本实施例中加固了固定密封层和可调密封层的结构，利用连接螺栓301实现密封板与固定裂隙板的连接并通过密封层实现密封固定连接，密封槽的设置能使密封板部分坐落在固定裂隙板的上，进一步加固了密封层的连接结构，避免密封层脱落，提高了密封层的稳定性；在可调密封层处设置了能松动并顶紧加固的密封螺栓，密封螺栓间隔的布置在调节板条的背面，松动使能允许调节裂隙板上下调节，拧紧时能使密封板条顶触形变区域，从而在调节裂隙板的外侧形成密封。

同时本实施例中支撑架经过螺栓连接在密封板的外侧，且在支撑架与密封板之间还设置了连接块302，进一步的稳固了密封板的结构。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对排水和供水装置进一步说明。

所述供水装置包括升降架16、供水箱11、水箱13、水泵14和溢流板12；所述供水箱11固定在升降架16上，使供水槽的供水水位高度可调，溢流板12沿竖向设置在供水槽内，使供水槽内分割为左侧的溢流区域和注水区域，溢流区域的底部经泄水阀15与水箱13连通，水箱经水泵向注水区域内注水，溢流区域经管道与供水槽连通。

所述供水槽包括供水槽体21、稳流板22、分水板25和泄水阀24，所述供水槽体21固定在底板上密封连接在固定裂隙板和可调裂隙板的前端，供水槽体21的上部设置有与供水管连通的进水口23，进水口23对侧的槽壁中部设置有供水口，分水板25套装在供水口内并与裂隙前端连通，分水板25上设置有阵列状的分水孔，能使水流均匀的进入裂隙，泄水阀设置在供水槽体21的底部，稳流板22沿竖向设置在供水槽体21的中部，稳流板22的底部与槽底存在间隙，从而将槽体分割为左侧的稳流区域和右侧的供水区域，稳流区域和供水区域的底部连通，稳流板的设置避免供水的水流过急，能够对供水进行稳流，避免供水干扰裂隙模型。

所述排水槽包括排水槽体41、底部的泄水阀、中部的进水口和上部的排水口；排水槽体41的侧板中部设置有进水口42，进水口42与裂隙连通，并在进水口42内套装有排水板45，排水板45的底部设置有多个间隔均布的排水孔，排水孔使裂隙与排水槽连通，排水管43和泄水阀44设置在进水口的对侧，本实施例中，泄水阀44用于将排水槽内的水全部排空，排水管用于持续向排水装置供水，且排水管的水位高于进水口42，这样能够裂隙内充满水。

所述排水装置包括排水箱51、升降架56、隔板52、量筒53和水箱55，排水箱51设置在升降架56上，隔板52将排水箱分割为左侧的排水区和右侧的溢流区，排水区的底部设置有排水阀54，溢流区的侧面设置有溢流管，溢流管经阀门与量筒53连通。通过量筒开展监测工作，待裂隙装置两端注/排水箱水位稳定后，利用量筒和秒表测量一定时间内流出的水体积，计算流量。

由此，本实施例中能够调节供水装置和排水装置相对于裂隙的高度，进而能改变水流在裂隙内的流速，并结合实施例1中的调节隙宽和裂隙面，能够模拟不同场景下的模型。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例能适应于梯形结构的裂隙模型。

本实施例中，在调节裂隙板的两侧设置有调节套303，调节套303的外侧呈圆弧形结构，调节套303内设置有弹簧304, 弹簧304能将调节套303始终压向密封板，弹簧303为高压弹簧以此来保持调节套303与密封板之间的密封，圆弧形结构能允许调节裂隙板倾斜的顶触在密封板34上，且在该倾斜状下仍能耐具有良好的密封情况，由此，本发明不仅能适用于裂隙隙宽相同的情形，还能是适用于上侧面倾斜的情形，使裂隙的模型呈直角梯形结构，增大了裂隙的模拟范围。本实施例为了保证调节套303不会脱出调节裂隙板，可在调节套303的内侧设置限位拉杆，限位拉杆的外端固定在调节套内，其内端限制在调节裂隙板内的限位槽内，并可在限位槽内滑动一定距离，但不会脱出限位槽。

Claims (6)

1.一种可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：包括位于高水位的供水装置、裂隙装置和低水位的排水装置；所述裂隙装置包括底板、固定在底板上的固定裂隙板、密封板、上部的调节裂隙板、用于调节隙宽的调节螺杆、压紧装置和用于监测溶质运移的传感器；调节螺杆贯穿固定裂隙板和底板并在底部的外漏端设置有调节端头，其上端支撑在调节裂隙板的底部，使所述调节裂隙板间隔设置在固定裂隙板的上部，从而在调节裂隙板和固定裂隙板之间形成裂隙；位于两侧的密封板内侧与固定裂隙板和调节裂隙板密封之间分别对应设置有固定密封层和可调密封层，使裂隙的两侧密封、两端开口，裂隙的供水端设置有与供水装置连通供水槽，裂隙的出水端设置有与排水装置连通的排水槽，所述调节裂隙板的前端和后端的上侧面分别设置有与裂隙连通的溶质添加口和采样口；所述压紧装置包括横跨在调节裂隙板上部的横板、固定在底板上的支撑架和沿竖向设置在横板上的压紧螺杆，横板的两侧固定在支撑架上，压紧螺杆螺纹连接在横板上，其底部经压紧块压触在调节裂隙板上，所述固定裂隙板上开有监测嵌槽，传感器密封调整在监测嵌槽内，并与固定裂隙板的表面齐平，所述传感器包括用于监测裂隙装置中溶液温度的温度传感器a、用于监测裂隙装置中溶液应力的应力片b和用于监测裂隙装置中溶液电导率值的电极铂片c，所述温度传感器a、应力片b和电极铂片c均匀阵列分布在固定裂隙板上，且阵列的每一行和每一列的交叉点上均含有温度传感器a、应力片b、电极铂片c；密封板的侧面贯穿有用于监测电阻率的电极d，电极d的内端深入裂隙中，用于监测裂隙装置中溶液电阻率，在底板的底部设置有固定架，固定架与底板存在为操作调节螺杆和布置电线的空间，调节端头位于该空间内，以便于操作人员从底部对调节裂隙板的相对高度进行调节，同时连接传感器的传输线从该空间延伸出，在调节裂隙板的两侧设置有调节套，调节套的外侧呈圆弧形结构，调节套内设置有弹簧, 弹簧能将调节套始终压向密封板，弹簧为高压弹簧以此来保持调节套与密封板之间的密封，圆弧形结构能允许调节裂隙板倾斜的顶触在密封板上，且在该倾斜状下仍能耐具有良好的密封情况。

2.根据权利要求1所述的可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：所述的固定裂隙板的宽度比调节裂隙板宽，密封板的下侧设置有密封槽，固定密封层设置在密封槽内，固定裂隙板的两侧套装在密封槽内，密封板的底部通过连接螺栓固定在固定裂隙板的两侧，连接螺栓贯穿固定密封层。

3.根据权利要求2所述的可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：所述固定密封层与可调密封层为一体结构，可调密封层的上部和下部均固定在密封板上，其中部的背面为形变区域，形变区域的背面设置有密封螺栓，密封螺栓的底部设置有连续的调节板条，调节板条顶触在形变区域背面，将形变区域顶触在可调裂隙板的侧面。

4.根据权利要求1所述的可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：所述供水槽包括供水槽体、稳流板、分水板和泄水阀，所述供水槽体固定在底板上，并密封连接在固定裂隙板和可调裂隙板的前端，供水槽体的上部设置有与供水管连通的进水口，进水口对侧的槽壁中部设置有供水口，分水板套装在供水口内并与裂隙前端连通，分水板上设置有阵列状的分水孔，泄水阀设置在供水槽体的底部，稳流板沿竖向设置在供水槽体的中部，稳流板的底部与槽底存在间隙，从而将供水槽体分割为左侧的稳流区域和右侧的供水区域，稳流区域和供水区域的底部连通。

5.根据权利要求1所述的可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：所述供水装置包括升降架、供水箱、水箱、水泵和溢流板；所述供水箱固定在升降架上，使供水箱的供水水位高度可调，溢流板沿竖向设置在供水槽内，使供水箱内分割为左侧的溢流区域和注水区域，溢流区域的底部经泄水阀与水箱连通，水箱经水泵向注水区域内注水，溢流区域经管道与供水槽连通。

6.根据权利要求1所述的可调节裂隙隙宽的溶质运移的监测装置，其特征在于：所述排水槽包括排水槽体、底部的泄水阀、中部的进水口和上部的排水口；槽体的侧板中部设置有进水口，进水口与裂隙连通，排水口和泄水阀设置在进水口的对侧，所述排水装置包括排水箱、升降架、隔板、量筒和水箱，排水箱设置在升降架上，隔板将排水箱分割为左侧的排水区和右侧的溢流区，排水区的底部设置有排水阀，溢流区的侧面设置有溢流管，溢流管经阀门与量筒连通。