本發(fā)明關(guān)于巖土工程、水文地質(zhì)工程和水利工程實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，尤其涉及用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

滲流是水流在巖土空隙中的流動(dòng)，滲流理論在水利、土建、給水排水、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)、石油、化工等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。沙槽模型試驗(yàn)是研究滲流過(guò)程的一種基本方法。對(duì)現(xiàn)有的滲流的研究雖有不少成果，但大多針對(duì)潛水層的滲流研究。對(duì)潛水層滲流的沙槽模擬，可研究穩(wěn)定、非穩(wěn)定條件下，土壩滲流、井滲流等工程問(wèn)題。承壓水作為地下水的一種貯存形態(tài)，常埋設(shè)于潛水層以下，其滲流過(guò)程有其特殊性。在深基坑工程、深部礦產(chǎn)開(kāi)采工程中需深入了解承壓含水層的滲流過(guò)程，但目前對(duì)于承壓水滲流的研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

對(duì)于滲流沙槽模型試驗(yàn)，滲透水壓力的測(cè)量是實(shí)驗(yàn)的一個(gè)主要工作。目前沙槽實(shí)驗(yàn)常用的水壓力測(cè)量方法很多，且側(cè)重點(diǎn)、使用條件及測(cè)量范圍各不相同。主要有：測(cè)壓管法(多用于穩(wěn)定滲流)和埋置孔隙水壓力計(jì)法(多用于非穩(wěn)定滲流)等。對(duì)于流量的測(cè)量可用流量計(jì)讀出。溫度計(jì)可直接用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)水溫。在沙槽上設(shè)置導(dǎo)軌并裝兩側(cè)沉降量的千分表可觀測(cè)土體沉降。因上述測(cè)量手段和技術(shù)的成熟，所以本發(fā)明可以借助上述測(cè)量手段和成熟技術(shù)，以更好地發(fā)揮其實(shí)驗(yàn)研究作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究中存在的不足和現(xiàn)今技術(shù)的發(fā)展，提供了一種用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置，用于研究承壓水的滲流特性。

承壓含水層不同于潛水層，其上部有隔水頂板，下部有隔水底板，且水層水頭高于隔水頂板。其滲流過(guò)程和滲透壓力與潛水層有較大區(qū)別。承壓含水層水壓大，其內(nèi)滲流流速快，滲流梯度較大。其內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)，對(duì)土顆粒作用力大，土顆粒運(yùn)移可能性增加，管涌和流土風(fēng)險(xiǎn)大，進(jìn)而增加表層地面沉降風(fēng)險(xiǎn)，在基坑降水工程和深部礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，透水流砂風(fēng)險(xiǎn)增加。承壓含水層滲流的這些特有的運(yùn)動(dòng)特征和潛在的工程風(fēng)險(xiǎn)，使得對(duì)于承壓水滲流成為科學(xué)研究的重點(diǎn)問(wèn)題，而對(duì)于承壓水滲流模型試驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)為科學(xué)研究提供重要的支撐條件。

本發(fā)明用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置可用于研究承壓水中滲流特性、滲流穩(wěn)定分析等，為相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的很多問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究提供很好的實(shí)驗(yàn)裝置方案。

本發(fā)明使得實(shí)驗(yàn)研究更為方便、精確且更能反映實(shí)際情況。同時(shí)實(shí)驗(yàn)工作對(duì)于數(shù)模計(jì)算起到了很好的驗(yàn)證及對(duì)比作用。本發(fā)明可做的實(shí)驗(yàn)包括：(1)穩(wěn)定滲流實(shí)驗(yàn)，研究常水頭條件下，承壓水層滲流特性及滲流穩(wěn)定性問(wèn)題；(2)非穩(wěn)定滲流實(shí)驗(yàn)，研究水頭下降條件下，承壓水層滲流特性及滲流穩(wěn)定性問(wèn)題；(3)研究不同滲流邊界，包括內(nèi)在水流泥沙條件及外在邊界條件以及滲流防護(hù)工程措施等，對(duì)上述兩種實(shí)驗(yàn)的滲流場(chǎng)變化規(guī)律的影響。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置，包括入滲水槽、沙槽、出滲水槽、測(cè)壓管、支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入滲水槽通過(guò)連接件與所述沙槽相連，所述第一連接件上設(shè)置有的凹槽，所述凹槽內(nèi)插放固定有所述入滲隔板，所述入滲隔板表面包裹第一防滲幕布；所述出滲水槽通過(guò)連接件與所述沙槽相連，所述第二連接件上設(shè)置的凹槽，所述凹槽內(nèi)插放固定有所述出滲隔板，所述出滲隔板表面包裹第二防滲幕布，所述沙槽上部通過(guò)防水膠覆蓋頂部蓋板，所述沙槽兩端通過(guò)防水膠與所述入滲隔板和所述出滲隔板相連，所述沙槽側(cè)壁設(shè)置多個(gè)測(cè)壓管，所述入滲水槽、所述沙槽、出滲水槽所述下面設(shè)置有支承結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述連接件通過(guò)防水膠與所述入滲水槽和所述沙槽相連，所述連接件通過(guò)防水膠與所述出滲水槽和所述沙槽相連；

所述入滲水槽內(nèi)有入流口和溢流口，所述溢流口和所述入流口通過(guò)溢流水管和入流水管與水箱相連，所述溢流水管設(shè)有第一閥門(mén)和第二閥門(mén)，所述入流水管上還設(shè)置水泵，所述水泵設(shè)置在所述第二閥門(mén)上端；

所述出滲水槽中設(shè)有出流口，所述出流口通過(guò)出流水管與所述水箱相連，所述出流水管上設(shè)有第三閥門(mén)。

所述出滲水槽中還設(shè)置抽水管，所述抽水管與所述水箱相連，所述抽水管尾端設(shè)置抽水泵。

優(yōu)選地，所述溢流口和所述出流口所述采用可調(diào)節(jié)高度結(jié)構(gòu)，所述可調(diào)節(jié)高度結(jié)構(gòu)包括多段管段，多段管段通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接；

所述溢流口可根據(jù)試驗(yàn)需求的承壓高度設(shè)置溢流口高度，所述溢流口通過(guò)連接管段個(gè)不同數(shù)調(diào)節(jié)高度；

所述出流口可根據(jù)試驗(yàn)需求的出流水頭高度設(shè)置出流口高度，所述出流口通過(guò)連接管段個(gè)不同數(shù)調(diào)節(jié)高度。

優(yōu)選地，所述入滲隔板和所述出滲隔板上部開(kāi)有圓孔。

優(yōu)選地，所述沙槽側(cè)壁設(shè)置多個(gè)測(cè)壓管安裝口，根據(jù)用戶需要可設(shè)置測(cè)壓管安裝口位置、間距和數(shù)量，所述測(cè)壓管通過(guò)所述測(cè)壓管安裝口與所述沙槽連接固定。

優(yōu)選地，在所述沙槽上可根據(jù)用戶要求設(shè)置若干壓力傳感器(24)實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)孔隙水壓力的精準(zhǔn)測(cè)量。

優(yōu)選地，所述入滲水槽、所述沙槽、所述出滲水槽、所述測(cè)壓管設(shè)置刻度標(biāo)識(shí)，用于讀取記錄數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述入滲水槽、所述沙槽、所述出滲水槽采用有機(jī)玻璃材料，厚度-mm滿足實(shí)驗(yàn)水流及泥沙承重與穩(wěn)定性的要求；

所述支承結(jié)構(gòu)采用鑄鐵材料，其強(qiáng)度和厚度滿足裝置最大承載力要求；

所述水箱采用鑄鐵材料，所述水箱壁厚為2.5-3.5mm，所述水箱的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，所述保護(hù)層為工業(yè)用漆或鍍鋅層；

所述水管和所述抽水管采用鑄鐵材料，所述水管和所述抽水管的管徑為3-5cm滿足最大流量要求，所述水管和所述抽水管的管壁厚度為1.8-2.2mm以滿足承載力要求；

所述測(cè)壓管采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，所述測(cè)壓管的管徑為2-4mm滿足最大流量要求，所述測(cè)壓管的管壁厚度為1.8-2.2mm其高度滿足最大水頭高度要求。

優(yōu)選地，所述入滲隔板和所述出滲隔板采用有機(jī)玻璃材料，所述入滲隔板和所述出滲隔板開(kāi)孔部分高度為10-45cm，根據(jù)試驗(yàn)所需入滲面和出滲面高度調(diào)整，所述入滲隔板和所述出滲隔板的開(kāi)孔率為0.3-0.7,所述圓孔孔徑為2-10mm；

所述第一防滲幕布和所述第二防滲幕布為防滲土工膜，所述第一防滲幕布和所述第二防滲幕布孔徑大小為0.08-0-0.12mm和開(kāi)孔率為0.4-0.6。

優(yōu)選地，所述第一閥門(mén)、所述第二閥門(mén)和所述第三閥門(mén)為轉(zhuǎn)閥門(mén)或電磁閥。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作加工方便、可操作性強(qiáng)，測(cè)量裝置自帶水循環(huán)系統(tǒng)，解決了從水庫(kù)抽水的困難，節(jié)約用水；

(2)測(cè)量范圍大，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，部分組件可以拆卸，溢流口高度可以調(diào)節(jié)，出流口高度可以調(diào)節(jié)，上部蓋板與隔板之間的防水膠可以去除后更換不同開(kāi)孔率和開(kāi)孔高度的隔板模擬不同入滲和出滲邊界條件；

(3)用途廣泛，不僅可用于穩(wěn)定滲流的研究，還可用于非穩(wěn)定滲流的研究；在拆除防滲幕布后還可以進(jìn)行穩(wěn)定和非穩(wěn)定滲流條件下的滲流穩(wěn)定性問(wèn)題；也可設(shè)置邊界條件模擬不同防護(hù)結(jié)構(gòu)條件下的滲流問(wèn)題；可模擬壩體滲流和抽水井滲流等各種情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)正視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)左視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置溢流口和出流口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的抽水試驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的入滲水槽、出滲水槽和沙槽的連接示意圖；

圖6為本發(fā)明的入滲隔板和出滲隔板結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖：1、溢流口，2、入滲隔板，3、第一防滲幕布，4、入流口，5、第一閥門(mén)，6、第二閥門(mén)，7、水泵，8、水箱，9、第三閥門(mén)，10、支承結(jié)構(gòu)，11、出流口，12、出滲隔板，13、第二防滲幕布，14、頂部蓋板，15、入滲水槽，16、出滲水槽，17、沙槽，18、測(cè)壓管，19、抽水管，20、抽水泵，21、第一連接件，22、第二連接件，23、管段。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置，包括入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16、測(cè)壓管18、支承結(jié)構(gòu)10，其特征在于，入滲水槽15通過(guò)第一連接件21與沙槽17相連，連接件21上設(shè)置有的凹槽，凹槽內(nèi)插放固定有入滲隔板2，入滲隔板2表面包裹第一防滲幕布3；出滲水槽16通過(guò)連接件22與沙槽17相連，第二連接件22上設(shè)置的凹槽，凹槽內(nèi)插放固定有出滲隔板12，出滲隔板12表面包裹第二防滲幕布13，沙槽17上部通過(guò)防水膠覆蓋頂部蓋板14，沙槽17兩端通過(guò)防水膠與入滲隔板2和出滲隔板12相連，沙槽17側(cè)壁設(shè)置多個(gè)測(cè)壓管18，入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16下面設(shè)置有支承結(jié)構(gòu)10，連接件21和連接件22,本申請(qǐng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作加工方便、可操作性強(qiáng)；測(cè)量范圍大，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，部分組件可以拆卸，可操作性強(qiáng)，測(cè)量裝置自帶水循環(huán)系統(tǒng)，解決了從水庫(kù)抽水的困難，節(jié)約用水。

連接件21通過(guò)防水膠與入滲水槽15和沙槽17相連，連接件22通過(guò)防水膠與出滲水槽16和沙槽17相連；上部蓋板與隔板之間的防水膠可以去除后更換不同開(kāi)孔率和開(kāi)孔高度的隔板模擬不同入滲和出滲邊界條件；

入滲水槽15內(nèi)有入流口4和溢流口1，溢流口1和入流口4通過(guò)溢流水管和入流水管與水箱8相連，溢流水管設(shè)有第一閥門(mén)5和第二閥門(mén)6，入流水管上還設(shè)置水泵7，水泵7設(shè)置在第二閥門(mén)6上端；對(duì)入滲流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；

出滲水槽16中設(shè)有出流口11，出流口11通過(guò)出流水管與水箱8相連，出流水管上設(shè)有第三閥門(mén)9。對(duì)出滲流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，測(cè)量裝置自帶水循環(huán)系統(tǒng)，解決了從水庫(kù)抽水的困難，節(jié)約用水；

出滲水槽中還設(shè)置抽水管19，抽水管19與水箱8相連，抽水管19尾端設(shè)置抽水泵20，可以進(jìn)承壓水層完整和非完整井的抽水試驗(yàn)。

溢流口1和出流口采用可調(diào)節(jié)高度結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)高度結(jié)構(gòu)包括多段管段23，多段管段23通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便。

溢流口1可根據(jù)試驗(yàn)需求的承壓高度設(shè)置溢流口高度，溢流口1通過(guò)連接管段個(gè)不同數(shù)調(diào)節(jié)高度；滿足不同承壓高度的測(cè)試需求。

出流口11可根據(jù)試驗(yàn)需求的出流水頭高度設(shè)置出流口高度，出流口11通過(guò)連接管段個(gè)不同數(shù)調(diào)節(jié)高度；滿足不同出流水頭高度的測(cè)試需求。

入滲隔板2和出滲隔板12上部開(kāi)有圓孔，配合防滲幕布，實(shí)現(xiàn)多種工況下入滲模擬

沙槽17側(cè)壁設(shè)置多個(gè)測(cè)壓管安裝口，根據(jù)用戶需要可設(shè)置測(cè)壓管安裝口位置、間距和數(shù)量，測(cè)壓管18通過(guò)測(cè)壓管安裝口與沙槽17連接固定，方便在不同位置測(cè)量采集數(shù)據(jù)，易于實(shí)現(xiàn)方便快捷。

可根據(jù)用戶要求在設(shè)置若干壓力傳感器實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)孔隙水壓力的精準(zhǔn)測(cè)量。

測(cè)量簡(jiǎn)單快捷，可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡與電腦連接，電腦通過(guò)數(shù)據(jù)線連接電磁閥，控制管路開(kāi)關(guān)方便快捷。

入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16、測(cè)壓管18設(shè)置刻度標(biāo)識(shí)，用于讀取記錄數(shù)據(jù)。

入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16采用有機(jī)玻璃材料，厚度5-7mm滿足實(shí)驗(yàn)水流及泥沙承重與穩(wěn)定性的要求；

水箱8選采用鑄鐵材料，水箱8壁厚為2.5-3.5mm，水箱8的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，保護(hù)層為工業(yè)用漆或鍍鋅層，其作用是防止鐵生銹腐蝕，以延長(zhǎng)使用壽命儀器的，同時(shí)避免生成銹渣影響入滲和出滲；

水管和抽水管19采用鑄鐵材料，水管和抽水管19的管徑為3-5cm滿足最大流量要求，水管和抽水管19的管壁厚度為1.8-2.2mm以滿足承載力要求；

測(cè)壓管18采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，測(cè)壓管18的管徑為2-4mm滿足最大流量要求，測(cè)壓管18的管壁厚度為1.8-2.2mm其高度滿足最大水頭高度要求。

入滲隔板2和出滲隔板12采用有機(jī)玻璃材料，入滲隔板2和出滲隔板12開(kāi)孔部分高度為10-45cm，根據(jù)試驗(yàn)所需入滲面和出滲面高度調(diào)整，入滲隔板2和出滲隔板12的開(kāi)孔率為0.3-0.7，圓孔孔徑為2-10mm；

第一防滲幕布3和第一防滲幕布13為防滲土工膜，防滲幕布孔徑大小為0.08-0-0.12mm和開(kāi)孔率為0.4-0.6。

第一閥門(mén)5、第二閥門(mén)6和第三閥門(mén)9為旋轉(zhuǎn)閥門(mén)或電磁閥，實(shí)現(xiàn)管路的開(kāi)啟和關(guān)閉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，操作方便快捷。

實(shí)施例1承壓水穩(wěn)定滲流特性試驗(yàn)

圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)正視圖，本發(fā)明用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置可模擬承壓水穩(wěn)定滲流過(guò)程。穩(wěn)定滲流試驗(yàn)的原理是：先在沙槽中鋪設(shè)試驗(yàn)沙，然后蓋上頂部蓋板14，并用防水膠密封。開(kāi)啟水泵7，開(kāi)啟閥門(mén)5和6，水流從水箱8抽出，經(jīng)過(guò)入流口4進(jìn)入入滲水槽15，當(dāng)水位上升到溢流口1的高度時(shí)，水位不再上升，入滲水槽內(nèi)維持常水頭條件。入滲水槽15內(nèi)的水經(jīng)過(guò)入滲隔板2和防滲幕布3進(jìn)入到沙槽17，再經(jīng)防滲幕布13和出滲隔板12流入出滲水槽16。開(kāi)啟閥門(mén)9，使得出滲水槽16內(nèi)的水位維持在出流口11的高度，出流水流入水箱8，完成水循環(huán)。通過(guò)調(diào)節(jié)水泵流量大小可使水循環(huán)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并可通過(guò)測(cè)壓管18觀測(cè)滲流場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)水壓力大小，測(cè)壓管布置示意圖參見(jiàn)圖1和圖2，壓力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)記錄方便快捷。

在試驗(yàn)中可以設(shè)置入滲隔板和出滲隔板的開(kāi)孔率和開(kāi)孔高度，以模擬不同的入滲和出滲條件，參見(jiàn)圖5和圖6。

本實(shí)施例中，入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16選用有機(jī)玻璃材料，厚度為6mm。水箱選用鑄鐵材料，厚度為3mm。水箱的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，所述保護(hù)層為工業(yè)用漆，其作用是防止鐵生銹腐蝕。水管和抽水管19采用鑄鐵材料，水管和抽水管19的管徑為3cm滿足最大流量要求，水管和抽水管19的管壁厚度為2mm以滿足承載力要求；

測(cè)壓管18采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，測(cè)壓管18的管徑為3mm滿足最大流量要求，測(cè)壓管18的管壁厚度為2mm，其高度滿足最大水頭高度要求。

入滲隔板2和出滲隔板12采用有機(jī)玻璃材料，入滲隔板2和出滲隔板12開(kāi)孔部分高度為30cm，入滲隔板2和出滲隔板12的開(kāi)孔率為0.5，圓孔孔徑為3mm；

第一防滲幕布3和第一防滲幕布13為防滲土工膜或防滲帷幕，防滲幕布孔徑大小為0.1mm和開(kāi)孔率為0.5。

實(shí)施例2承壓水非穩(wěn)定滲流特性試驗(yàn)

本發(fā)明用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置可模擬承壓水非穩(wěn)定滲流過(guò)程。

非穩(wěn)定滲流試驗(yàn)的原理是：先在沙槽中鋪設(shè)試驗(yàn)沙，并埋設(shè)孔隙水壓力傳感器，然后蓋上頂部蓋板14，并用防水膠密封。參照穩(wěn)定滲流試驗(yàn)步驟，先使裝置處于穩(wěn)定滲流狀態(tài)。然后同時(shí)關(guān)閉水泵7和閥門(mén)6，水流經(jīng)入滲隔板2和防滲幕布3進(jìn)入到沙槽17，再經(jīng)防滲幕布13和出滲隔板12流入出滲水槽16。期間入滲水槽15內(nèi)的水位逐漸降低，出滲水槽16內(nèi)水位保持不變。通過(guò)壓力傳感器測(cè)量滲流場(chǎng)各點(diǎn)水壓變化。

在試驗(yàn)中可以通過(guò)連接不同高度的管段23，人為調(diào)節(jié)溢流口1的高度，以模擬不同承壓高度情況下的滲流過(guò)程?？扇藶檎{(diào)節(jié)出流口11的高度，以模擬不同出流水頭高度情況下的滲流過(guò)程，各管段23連接方法采用螺紋連接，參見(jiàn)圖3。

在試驗(yàn)中可以設(shè)置入滲隔板和出滲隔板的開(kāi)孔率和開(kāi)孔高度，以模擬不同的入滲和出滲條件，圖6為本發(fā)明的入滲隔板和出滲隔板結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中，入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16選用有機(jī)玻璃材料，厚度為6mm。水箱8選用鑄鐵材料，厚度為3mm。水箱的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，所述保護(hù)層為工業(yè)用漆，其作用是防止鐵生銹腐蝕。所用水管為鐵管，管徑為3cm，管壁厚2mm。

水管和抽水管19采用鑄鐵材料，水管和抽水管19的管徑為3cm滿足最大流量要求，水管和抽水管19的管壁厚度為2mm以滿足承載力要求；

測(cè)壓管18采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，測(cè)壓管18的管徑為3mm滿足最大流量要求，測(cè)壓管18的管壁厚度為2mm，其高度滿足最大水頭高度要求。

入滲隔板2和出滲隔板12采用有機(jī)玻璃材料，入滲隔板2和出滲隔板12開(kāi)孔部分高度為30cm，入滲隔板2和出滲隔板12的開(kāi)孔率為0.5，圓孔孔徑為3mm；

第一防滲幕布3和第一防滲幕布13為防滲土工膜或防滲帷幕，防滲幕布孔徑大小為0.1mm和開(kāi)孔率為0.5。

實(shí)施例3承壓水層完整井抽水試驗(yàn)

參見(jiàn)圖4，本發(fā)明用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置可模擬承壓水層完整井抽水試驗(yàn)。其原理是：先在沙槽中鋪設(shè)試驗(yàn)沙，然后蓋上頂部蓋板14，并用防水膠密封。開(kāi)啟水泵7，開(kāi)啟閥門(mén)5和6，水流從水箱8抽出，經(jīng)過(guò)入流口4進(jìn)入入滲水槽15，當(dāng)水位上升到溢流口1的高度時(shí)，水位不再上升，入滲水槽內(nèi)維持常水頭條件。入滲水槽15內(nèi)的水經(jīng)過(guò)入滲隔板2和防滲幕布3進(jìn)入到沙槽17，再經(jīng)防滲幕布13和出滲隔板12流入出滲水槽16。關(guān)閉閥門(mén)9，使出滲水槽16內(nèi)水位上升到溢流口1的高度，此時(shí)水泵7抽水量等于溢流口1的出水量，無(wú)滲流作用。開(kāi)啟水泵20，水流經(jīng)過(guò)抽水管19，進(jìn)入水箱8，完成水循環(huán)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)測(cè)壓管內(nèi)水位變化，或通過(guò)預(yù)先埋置的壓力傳感器觀測(cè)滲流場(chǎng)內(nèi)水壓變化，模擬不同抽水量條件下的滲流特性。

通過(guò)調(diào)節(jié)出滲隔板12的開(kāi)孔高度，模擬不同的出滲條件，當(dāng)出滲隔板12的開(kāi)孔高度等于隔板高度時(shí)，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的為承壓水層完整井的抽水試驗(yàn)。

本實(shí)施例中，入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16選用有機(jī)玻璃材料，厚度為6mm。水箱選用鑄鐵材料，厚度為3mm。水箱的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，所述保護(hù)層為工業(yè)用漆，其作用是防止鐵生銹腐蝕。水管和抽水管19采用鑄鐵材料，水管和抽水管19的管徑為3cm滿足最大流量要求，水管和抽水管19的管壁厚度為2mm以滿足承載力要求；

測(cè)壓管18采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，測(cè)壓管18的管徑為3mm滿足最大流量要求，測(cè)壓管18的管壁厚度為2mm，其高度滿足最大水頭高度要求。

入滲隔板2和出滲隔板12采用有機(jī)玻璃材料，入滲隔板2和出滲隔板12開(kāi)孔部分高度為30cm，入滲隔板2和出滲隔板12的開(kāi)孔率為0.5，圓孔孔徑為3mm；

第一防滲幕布3和第一防滲幕布13為防滲土工膜或防滲帷幕，防滲幕布孔徑大小為0.1mm和開(kāi)孔率為0.5。

實(shí)施例4承壓水層完非完整井抽水試驗(yàn)

本發(fā)明用于承壓水滲流模型的水循環(huán)沙槽試驗(yàn)裝置可模擬承壓水層非完整井抽水試驗(yàn)。當(dāng)出滲隔板12的開(kāi)孔高度小于隔板高度時(shí)，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的為承壓水層非完整井的抽水試驗(yàn)，其他部分參照承壓水層完非完整井抽水試驗(yàn)。

本實(shí)施例中，入滲水槽15、沙槽17、出滲水槽16選用有機(jī)玻璃材料，厚度為6mm。水箱8選用鑄鐵材料，厚度為3mm。水箱的內(nèi)部及外部涂有保護(hù)層，所述保護(hù)層為工業(yè)用漆，其作用是防止鐵生銹腐蝕。所用水管為鐵管，管徑為3cm，管壁厚2mm。

水管和抽水管19采用鑄鐵材料，水管和抽水管19的管徑為3cm滿足最大流量要求，水管和抽水管19的管壁厚度為2mm以滿足承載力要求；

測(cè)壓管18采用玻璃或有機(jī)玻璃材料，測(cè)壓管18的管徑為3mm滿足最大流量要求，測(cè)壓管18的管壁厚度為2cm，其高度滿足最大水頭高度要求。

入滲隔板2和出滲隔板12采用有機(jī)玻璃材料，入滲隔板2和出滲隔板12開(kāi)孔部分高度為30cm，入滲隔板2和出滲隔板12的開(kāi)孔率為0.5，圓孔孔徑為3mm；

第一防滲幕布3和第一防滲幕布13為防滲土工膜或防滲帷幕，防滲幕布孔徑大小為0.1mm和開(kāi)孔率為0.5。

實(shí)施例5滲流穩(wěn)定性分析模型模擬實(shí)驗(yàn)

將第一防滲幕布3和第二防滲幕布13去除，此時(shí)滲流沙槽內(nèi)土顆?？呻S水而動(dòng)，此時(shí)可以模擬管涌或流土過(guò)程，并用于滲流穩(wěn)定性分析模型模擬。

本發(fā)明適用于不同入滲條件、出滲條件、滲流邊界條件下的承壓水滲流特性、滲流穩(wěn)定性分析等一系列涉及水利工程學(xué)、巖土工程學(xué)、水文學(xué)、泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，也是適用于其他滲流實(shí)驗(yàn)研究。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作加工方便、可操作性強(qiáng)，測(cè)量裝置自帶水循環(huán)系統(tǒng)，解決了從水庫(kù)抽水的困難，節(jié)約用水；測(cè)量范圍大，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，部分組件可以拆卸，溢流口高度可以調(diào)節(jié)，出流口高度可以調(diào)節(jié)，上部蓋板與隔板之間的防水膠可以去除后更換不同開(kāi)孔率和開(kāi)孔高度的隔板模擬不同入滲和出滲邊界條件；用途廣泛，不僅可用于穩(wěn)定滲流的研究，還可用于非穩(wěn)定滲流的研究；在拆除防滲幕布后還可以進(jìn)行穩(wěn)定和非穩(wěn)定滲流條件下的滲流穩(wěn)定性問(wèn)題；也可設(shè)置邊界條件模擬不同防護(hù)結(jié)構(gòu)條件下的滲流問(wèn)題；可模擬壩體滲流和抽水井滲流等各種情況。

以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。