專利名稱:喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種教學模擬裝置,具體說是一種能演示喀斯特地區(qū)間歇泉 成因、形成的模擬裝置。
背景技術:
在地面的天然出露點,當含水層或含水通道被侵蝕切割出露于地表時,在適 宜的條件下,地下水便涌出成泉。泉的出現(xiàn)受一定的地質、水文地質及地形條件 的控制。能夠周期性地、有節(jié)奏地噴水的溫泉,稱之為間歇泉。間歇泉是與近期 火山或活動有關的水熱活動產(chǎn)物。在眾多的地質景觀中,間歇泉算是十分奇特的 現(xiàn)象,它的周期性噴發(fā)也常引起人們的好奇。而根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,在有間歇泉出現(xiàn) 的地方,往往都是地殼活動頻繁的地區(qū),如冰島、紐西蘭及黃石國家公園。 一般 認為,適宜的地質構造和充足的地下水源是形成間歇泉最根本的因素,此外,還 要有一些特殊的條件首先,間歇泉必須具有能源,地殼運動比較活躍地區(qū)的熾 熱的巖漿活動是間歇泉的能源,因而它只能位于地表稍淺的地區(qū)。其次,要形成 間歇性的噴發(fā),它還要有一套復雜的供水系統(tǒng)來連接一條深泉水通道。在通道最 下部,地下水被熾熱的巖漿烤熱,但在通道上部,泉水在高壓水柱的壓力下又不 能自由翻滾沸騰。同時,由于通道狹窄,泉水也不能進行隨意的上下對流。這樣, 通道下面的水在不斷地加熱中積蓄能鼂當水道上部水壓的壓力小于水柱底部的 蒸汽壓力時,通道中的水被地下高壓、高溫的熱氣和熱水頂出地表,造成強大的 噴發(fā)。噴發(fā)后,壓力減低,水溫下降,噴發(fā)因而暫停,為下一次新的噴發(fā)積蓄能 量。這種成因的間歇泉往往是溫泉。
喀斯特地區(qū)地質構造復雜,間歇泉的成因有所不同。往往是特殊的供水系統(tǒng) 連接的泉水通道形成間歇泉。
由于間歇泉的周期性噴發(fā),被人們慣于某種神秘力量、"超自然"現(xiàn)象等等, 在教學中也是難點之一。長期以來,地球科學、地理科學類的教學以及科普中, 需要一種,模擬喀斯特地區(qū)間歇泉的形成成因。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種模擬裝置,它能模擬喀斯特地區(qū)間歇泉的 成因、直觀地演示喀斯特地區(qū)間歇泉的形成。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了以下技術方案
喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置,包括一容器,該容器包括一進水管道和一出水 管道;該進水管道包括一出露的進水口和一連接上述的容器的進水孔,對形狀無 特殊要求;該出水管道為由上升管道和下降管道形成的彎曲管道,出水管道連接 上述的容器的出水孔,下降管道的端部為出水口。上述的進水口高于上升管道和 下降管道的轉折端,形成出水口低于進水口的供水通道。
在上述的容器上還可以設置一進氣管道,以便出水管道的出水順暢。 當水從進水口經(jīng)進水管道從進水孔注入容器后,液面逐漸升高。當容器內的 液面高于出水孔時,容器內形成密閉空間,隨著水的繼續(xù)注入,容器內的壓強將 會逐漸加大,最終會超過大氣壓強,水將通過出水孔經(jīng)出水管道、上升管道、下 降管道在出水口流出。隨著水的流出,容器內的壓強將越來越小,當容器內的壓
強小于大氣壓強時,出水將會停止。隨著水的繼續(xù)注入,容器內的壓強將會再逐 漸加大,最終會超過大氣壓強,水將流出,形成周期性的水的流出。
本實用新型的有益效果在于設計簡單,可以模擬喀斯特地區(qū)間歇泉的形成、 直觀地演示喀斯特地區(qū)間歇泉的成因。
圖l是本實用新型的原理圖。
圖2是本實用新型的模型的縱剖面圖。
圖中l(wèi)一容器,2—進水管道,3—進水口, 4一進水孔,5—出水孔,6—出 水管道,7—上升管道,8—轉折端,9—下降管道,10—出水口, 11—進氣管道。
具體實施方式
參照附圖l、 2,喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置,包括容器l,容器l包括進水 管道2和出水管道6。
進水管道2包括出露的進水口 3和連接容器1的進水孔4。
出水管道6為由上升管道7和下降管道9形成的彎曲管道,出水管道6連接 容器1的出水孔5,下降管道9的端部為出水口 10。
進水口 3高于上升管道7和下降管道9的轉折端8,形成出水口 10低于進 水口3的供水通道。
容器l上設置有進氣管道ll。
權利要求1.喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置,包括帶有進水管道和出水管道的容器,進水管道包括出露的進水口和連接容器的進水孔,出水管道為由上升管道和下降管道形成的彎曲管道,出水管道連接容器的出水孔,下降管道的端部為出水口,其特征在于進水口高于上升管道和下降管道的轉折端,形成出水口低于進水口的供水通道。
2. 根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置,其特征在于容器 上設置有進氣管道。
專利摘要本實用新型喀斯特地區(qū)間歇泉模擬裝置,包括一容器,該容器包括一進水管道和一出水管道;該進水管道包括一出露的進水口和一連接上述的容器的進水孔,對形狀無特殊要求;該出水管道為由上升管道和下降管道形成的彎曲管道,出水管道連接上述的容器的出水孔,下降管道的端部為出水口。上述的進水口高于上升管道和下降管道的轉折端,形成出水口低于進水口的供水通道??梢阅M喀斯特地區(qū)間歇泉的形成、直觀地演示喀斯特地區(qū)間歇泉的成因。
文檔編號G09B25/00GK201191470SQ200720029819
公開日2009年2月4日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者邢立亭 申請人:濟南大學