本實用新型涉及鹽水楔運動的領(lǐng)域,尤其是鹽水楔運動的演示設(shè)備。
背景技術(shù):
在河口區(qū),從上游來的淡水通過河口區(qū)泄入海中,而含有一定鹽分的海水則隨潮上溯,于是便發(fā)生了鹽水與淡水的混合和鹽水入侵問題。當河道中徑流來勢較強而潮汐勢力較弱時,淡水因重力密度較小居于上層而向海中泄出,重力密度較大的鹽水位于底層并隨潮上溯而形成鹽水楔。
鹽水楔所到之處不僅直接影響兩岸城市和工農(nóng)業(yè)的取水和排水,而且還會影響上層淡水的水質(zhì)。因此,基于室內(nèi)試驗和原型實測的數(shù)據(jù),研究鹽水楔長度、形態(tài)界面穩(wěn)定及混合具有重要意義。
現(xiàn)有技術(shù)中,研究鹽水楔運動的設(shè)備體積龐大,結(jié)構(gòu)復雜,很不便攜,而且有時需要在野外實地測量才能統(tǒng)計數(shù)據(jù),不利于課堂教學的演示,也不利于實驗室研究。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供鹽水楔運動的演示設(shè)備,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中研究鹽水楔運動的設(shè)備不方便攜帶的問題。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的,鹽水楔運動的演示設(shè)備,包括儲存淡水的淡水區(qū)、儲存鹽水的鹽水區(qū)以及用于演示鹽水楔運動的演示區(qū),所述演示區(qū)的兩側(cè)朝外擴展形成有淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū);所述淡水區(qū)通過第一通道與所述淡水過渡區(qū)連通,所述鹽水區(qū)通過第二通道與所述鹽水過渡區(qū)連通,所述鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)之間插設(shè)有隔斷所述演示區(qū)與鹽水過渡區(qū)連通的第一閘板。
進一步地,所述淡水過渡區(qū)與所述演示區(qū)之間設(shè)置有第一消能隔網(wǎng)。
進一步地,所述鹽水過渡區(qū)與所述演示區(qū)之間設(shè)有第二消能隔網(wǎng),所述第二消能隔網(wǎng)與所述第一閘板并行布置。
進一步地,沿所述鹽水過渡區(qū)至演示區(qū)的延伸方向,所述第二消能隔網(wǎng)布置在所述第一閘板的前方。
進一步地,所述鹽水過渡區(qū)中活動插設(shè)有與所述第一閘板并排布置且可調(diào)節(jié)高度的第二閘板,所述第一閘板及第二閘板分別位于所述第二通道的兩側(cè),所述第二閘板將所述鹽水過渡區(qū)分割為鹽水過渡儲存區(qū)以及溢流區(qū),所述第二通道連通所述鹽水過渡儲存區(qū)。
進一步地,所述溢流區(qū)連接有第三通道,所述第三通道連接有將鹽水中的淡水及鹽分離的濾鹽裝置,所述濾鹽裝置與所述淡水區(qū)之間通過淡水通道連通,所述濾鹽裝置與所述鹽水區(qū)通過濾鹽通道連通。
進一步地,所述淡水通道內(nèi)置于所述濾鹽通道中。
進一步地,所述淡水區(qū)與所述鹽水區(qū)之間通過隔離板隔離,所述淡水通道穿設(shè)在所述隔離板中。
進一步地,所述淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū)分布在所述演示區(qū)的兩側(cè),且所述淡水過渡區(qū)、演示區(qū)以及鹽水過渡區(qū)呈直線狀布置。
進一步地,所述第一通道分別垂直于所述淡水區(qū)及所述淡水過渡區(qū)布置,所述第二通道分別垂直于所述鹽水區(qū)及所述鹽水過渡區(qū)布置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型提供的鹽水楔運動的演示設(shè)備,將淡水區(qū)、鹽水區(qū)以及演示區(qū)的兩側(cè)朝外擴展形成的淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū)經(jīng)通道連通,淡水經(jīng)第一通道進入淡水過渡區(qū)進而到達演示區(qū),鹽水經(jīng)第二通道進入鹽水過渡區(qū),實驗演示時,抽開隔斷演示區(qū)與鹽水過渡區(qū)連通的第一閘板,使鹽水過渡區(qū)的鹽水流入到演示區(qū),通過觀察鹽水在演示區(qū)中與淡水的混合情況來研究分析鹽水楔運動,這種演示設(shè)備不但可以完整地演示鹽水楔運動的過程,而且設(shè)備體積不大,很便攜。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的鹽水楔運動的演示設(shè)備的示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述。
參照圖1所示,為本實用新型提供的較佳實施例。
本實施例提供的鹽水楔運動的演示設(shè)備,主要運用在課堂演示中,當然,其運用不僅僅限制于課堂演示,還可以運用在實驗室研究等等。
本實用新型提供的鹽水楔運動的演示設(shè)備,包括儲存淡水的淡水區(qū)12、儲存鹽水的鹽水區(qū)13以及用于演示鹽水楔運動的演示區(qū)11,演示區(qū)11的兩側(cè)朝外擴展形成有淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū);淡水區(qū)12通過第一通道121與淡水過渡區(qū)連通,鹽水區(qū)13通過第二通道131與鹽水過渡區(qū)連通,鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)11之間插設(shè)有隔斷演示區(qū)11與鹽水過渡區(qū)連通的第一閘板141。
淡水區(qū)12的淡水經(jīng)第一通道121進入到淡水過渡區(qū),再從淡水過渡區(qū)進入到演示區(qū)11,鹽水區(qū)13的鹽水經(jīng)第二通道131流入鹽水過渡區(qū),由于在鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)11之間設(shè)置有第一閘板141,第一閘板141將鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)11的連通隔斷,所以鹽水就蓄留在鹽水過渡區(qū)中。演示時,可以在鹽水區(qū)13內(nèi)加入顯色劑,有利于觀察鹽水在演示區(qū)11內(nèi)的混合和侵入情況。
進行鹽水楔運動的演示實驗時,抽開隔在鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)11之間的第一閘板141,鹽水過渡區(qū)內(nèi)的鹽水沒有了阻礙,就會進入到演示區(qū)11中,在演示區(qū)11內(nèi)與淡水混合,通過觀察鹽水在淡水中的混合情況來研究分析鹽水楔運動過程,這種演示設(shè)備不但可以完整地演示鹽水楔運動的過程,而且體積不大,很便攜,有利于課堂演示。
本實施例中,演示區(qū)11的兩側(cè)朝外擴展形成有淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū),淡水過渡區(qū)以及鹽水過渡區(qū)分布在演示區(qū)11的兩側(cè),而且,淡水過渡區(qū)、演示區(qū)11以及鹽水過渡區(qū)呈直線狀布置,呈直線狀布置的淡水過渡區(qū)、演示區(qū)11以及鹽水過渡區(qū)可以真實模擬河口上的鹽水楔運動,因為在河口區(qū),從上游來的淡水通過河口區(qū)泄入海中,而含有一定鹽分的海水則隨潮上溯,于是便出現(xiàn)了鹽水楔運動的現(xiàn)象。
將第一通道121分別垂直于淡水區(qū)12及淡水過渡區(qū)布置,第二通道131分別垂直于鹽水區(qū)13及鹽水過渡區(qū)布置,相對于水平狀布置,這樣的結(jié)構(gòu)布置更有利于節(jié)省演示設(shè)備所占的空間;而且,垂直狀布置的淡水區(qū)12與淡水過渡區(qū)連通,鹽水區(qū)13與鹽水過渡區(qū)連通,當?shù)蛘啕}水沿垂直的通道進入過渡區(qū)時,水流在垂直方向的沖力很大,而演示鹽水楔運動,水流需要平緩進入演示區(qū)11才能更好的模擬鹽水和淡水兩者的混合情況,所以,垂直進入過渡區(qū)的水流在垂直方向的沖力很大,相對的,在水平方向的沖力很小,所以進入演示區(qū)11的水流沖力很小,這樣可以更好的進行演示實驗。
由于水流的流動會產(chǎn)生一定的沖力,而沖力過大就會影響演示區(qū)11內(nèi)淡水和鹽水的混合速度,使得鹽水楔運動產(chǎn)生誤差,從而影響鹽水楔運動的實驗結(jié)果,因此,在淡水過渡區(qū)與演示區(qū)11之間設(shè)置有第一消能隔網(wǎng)111,淡水進入演示區(qū)11之前先通過第一消能隔網(wǎng)111進行消能,使得經(jīng)過消能的淡水可以平緩的進入演示區(qū)11。
在鹽水過渡區(qū)與演示區(qū)11之間設(shè)有第二消能隔網(wǎng)112,第二消能隔網(wǎng)112對進入演示區(qū)11的鹽水進行消能處理,將第二消能隔網(wǎng)112與第一閘板141并行布置,使得第一閘板141抽開之后,第二消能隔板112可以完全實現(xiàn)對進入演示區(qū)的鹽水消能。
由于抽開第一閘板141的瞬間,鹽水由于突然失去阻攔會快速涌向演示區(qū)11,此時的鹽水沖力很大,為了減少試驗誤差,沿鹽水過渡區(qū)至演示區(qū)11的延伸方向,在第一閘板141的前方布置第二消能隔網(wǎng)112,在抽開第一閘板141之后,鹽水流入演示區(qū)11之前設(shè)置有第二消能隔網(wǎng)112,讓鹽水先經(jīng)過第二消能隔網(wǎng)112消能后再進入演示區(qū)11。
在鹽水過渡區(qū)中活動插設(shè)有與第一閘板141并排布置的第二閘板142,第二閘板142是可調(diào)節(jié)高度的活動閘板,第一閘板141與第二閘板142分別位于第二通道131的兩側(cè),且是并排布置,通過設(shè)置的第二閘板142,鹽水過渡區(qū)被分割為鹽水過渡儲存區(qū)14和溢流區(qū)15,鹽水過渡儲存區(qū)14與第二通道131連通,鹽水經(jīng)第二通道131進入鹽水過渡儲存區(qū)14。
具體地,在第一閘板141未抽開之前,若鹽水過渡儲存區(qū)14的鹽水量過多,或者試驗需要減少鹽水楔運動鹽水的量,通過降低第二閘板142的高度,使得鹽水過渡儲存區(qū)14的鹽水沿第二閘板142的上沿溢出,溢出的鹽水進入溢流區(qū)15;在第一閘板141抽開之后,鹽水過渡儲存區(qū)14的鹽水與演示區(qū)11相通,這時,也可以通過調(diào)節(jié)第二閘板142的高度來控制演示區(qū)11內(nèi)淡水和鹽水混合的量。
溢流區(qū)15連接有第三通道151,第三通道151連接有濾鹽裝置152,濾鹽裝置152用于將鹽水中的淡水及鹽分離,濾鹽裝置152與淡水區(qū)12之間通過淡水通道154連通,濾鹽裝置152與鹽水區(qū)13通過濾鹽通道153連通,溢流區(qū)15的鹽水通過第三通道151進入濾鹽裝置152,經(jīng)過濾鹽裝置152的處理后,淡水和鹽水相互分離,并且分別進入淡水通道154和濾鹽通道153中,淡水通過淡水通道154流進淡水區(qū)12,鹽水經(jīng)濾鹽通道153進入鹽水區(qū)13,從而實現(xiàn)淡水和鹽水的回收,可以循環(huán)利用。
將淡水通道154內(nèi)置于濾鹽通道153中可以有效的節(jié)省管道布置的空間。
在淡水區(qū)12與鹽水區(qū)13之間通過隔離板132隔離,通過隔離板132將淡水區(qū)12和鹽水區(qū)13分隔開,濾鹽裝置152的淡水通道154穿設(shè)在隔離板132中,由于水流在管道中流動會帶動管道的震動,將管道穿設(shè)在隔離板132中,一方面可以固定住淡水通道154,減少震動,另一方面還可以減少管道在淡水區(qū)12與鹽水區(qū)13之間的排布,節(jié)省空間。
本實施例中,在第一通道121、第二通道131和第三通道151內(nèi)都設(shè)置有推流器16,通過第一通道121內(nèi)的推流器16,將淡水區(qū)12的淡水推送到淡水過渡區(qū);通過第二通道131內(nèi)的推流器16,將鹽水區(qū)13的鹽水推送到鹽水過渡區(qū);通過第三通道151內(nèi)的推流器16,將溢流區(qū)15的鹽水或鹽水混合物推送到濾鹽裝置152內(nèi)。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。