專利名稱：地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利水電工程和環(huán)保工程領(lǐng)域，具體涉及一種地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
地下水資源作為全球水資源的重要組成部分，在我國地表水嚴(yán)重污染的條件下，對于經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有極其重要的作用。近年來，由于社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)廢棄物的大量產(chǎn)生，全球的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，其中石油化學(xué)工業(yè)是重要污染源之一。目前我國地下水質(zhì)量惡化趨勢顯著，污染形勢十分嚴(yán)峻。目前我國許多地區(qū)地下水不同程度遭受有毒有害有機(jī)物的污染。國家“十二五”規(guī)劃提出要“加大環(huán)境保護(hù)力度”，解決“土壤污染等損害群眾健康的突出環(huán)境問題”，“加強(qiáng)地下水污染防治”。2011年10月發(fā)布的《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年)》指出要“初步遏制地下水水質(zhì)惡化趨勢”，“加強(qiáng)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)地下水環(huán)境監(jiān)管”，“有計(jì)劃地加快推進(jìn)地下水污染修復(fù)”。環(huán)境友好和節(jié)能高效的污染地下水創(chuàng)新修復(fù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用是是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。地下水原位修復(fù)技術(shù)由于成本較低、對環(huán)境干擾較小而得到迅速發(fā)展，是地下水污染修復(fù)的主要技術(shù)。在原位修復(fù)技術(shù)中，地下水曝氣法是揮發(fā)性有機(jī)污染地下水修復(fù)的常規(guī)技術(shù)，其原理為將壓縮空氣通過曝氣井注入飽和土壤及地下水中，空氣向上的流動(dòng)使土壤和地下水中的有機(jī)組分產(chǎn)生解吸和揮發(fā)等作用，隨氣流進(jìn)入土壤非飽和區(qū)。同時(shí)氣流中的氧氣不斷溶解于土壤水中增加溶解氧含量，為好氧生物降解有機(jī)物創(chuàng)造了條件，加速飽和帶、非飽和帶中的微生物降解作用。其修復(fù)時(shí)間短、效率高、成本較低，在地下水污染原位修復(fù)中廣泛應(yīng)用。對地下水曝氣修復(fù)過程的室內(nèi)試驗(yàn)是研究曝氣修復(fù)過程的重要手段。但目前還沒有合適的實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行觀察和研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種具有簡便可行、仿真程度高的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種具有簡便可行、仿真程度高的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括以下部分:攝像機(jī)和光源，所述攝像機(jī)用于記錄地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)現(xiàn)象；透明模型箱，所述透明模型箱位于所述攝像機(jī)和所述光源之間，所述透明模型箱中填充有模擬砂土的玻璃珠和模擬地下水的純水，且所述透明模型箱底部具有曝氣口，頂部有溢流口；氣泵，所述氣泵用于提供壓縮空氣，所述壓縮空氣從所述曝氣口進(jìn)入所述透明模型箱；壓力流量控制裝置，所述壓力流量控制裝置安裝在所述氣泵和所述曝氣口之間，控制曝氣過程中的壓縮氣體的壓力和流量；溢流接收裝置，所述溢流接收裝置與所述溢流口相連，用于收集所述壓縮氣體泵入所述透明模型箱時(shí)溢流出的純水；以及土工離心機(jī)吊籃平臺，上述部分均被安裝在所述土工離心機(jī)吊籃平臺上，所述土工離心機(jī)吊籃平臺旋轉(zhuǎn)以離心力產(chǎn)生高應(yīng)力場?？蛇x地，所述透明模型箱為透明有機(jī)玻璃箱，所述玻璃珠為高強(qiáng)度噴丸玻璃珠?？蛇x地，壓力流量控制裝置進(jìn)一步:調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和壓力表。可選地，還包括:位于所述氣泵與所述壓力流量控制裝置之間的第一開關(guān)，以及位于所述壓力流量控制裝置與所述曝氣口之間的第二開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)方法，采用本發(fā)明提出的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括以下步驟:S1.在所述透明模型箱中使用所述玻璃珠填充一定密實(shí)程度的試樣，并向所述透明模型箱中注水飽和；S2.將所述透明模型箱置于所述土工離心機(jī)吊籃平臺，兩側(cè)置放攝像機(jī)和光源，所述氣泵經(jīng)過所述壓力流量控制裝置與所述曝氣口相連，所述溢流接收裝置與所述溢流口相連；S3.檢測所述地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的氣密性；S4.運(yùn)行所述土工離心機(jī)吊籃平臺使之高速旋轉(zhuǎn)，所述透明模型箱內(nèi)部形成高應(yīng)力場，開始曝氣試驗(yàn)，緩慢調(diào)整所述壓力流量控制裝置以使所述壓縮氣體的壓力等于靜水壓力值之后，打開所述攝像機(jī)拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象；S5.所述壓縮氣體進(jìn)入所述透明模型箱后，穩(wěn)定曝氣壓力，待壓縮氣體的流量穩(wěn)定而且溢流口沒有水排出之后，記錄氣體的流量和排水量，拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象；以及S6.變換不同的離心轉(zhuǎn)速、不同的曝氣壓力、玻璃珠粒徑，開展多次曝氣過程試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行研究分析。本發(fā)明的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法至少具有如下優(yōu)點(diǎn):(I)采用高強(qiáng)度噴丸玻璃珠模擬砂土。天然土壤顆粒是不透明的，因此研究人員無法直接觀察氣體在土體的運(yùn)動(dòng)過程，選取物理特性和天然土壤相近的高強(qiáng)度噴丸玻璃珠替代砂土顆粒是行之有效的方法。( 2 )采用透明有機(jī)玻璃模型箱。模型箱使用透明的有機(jī)玻璃，不僅保證了模型箱的強(qiáng)度，也為圖像采集提供了便捷。(3)使用離心機(jī)模擬現(xiàn)場深部土體應(yīng)力、防止土體在高氣壓下破壞。利用離心機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可以在小比尺模型中模擬現(xiàn)場土體的應(yīng)力場，可以避免常規(guī)模型試驗(yàn)中由于氣壓較大導(dǎo)致土體破壞的不足；同時(shí)能準(zhǔn)確控制水文地質(zhì)條件和邊界條件，縮短試驗(yàn)時(shí)間，再現(xiàn)原型特性，為理論和數(shù)值分析提供大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效校正和提高數(shù)學(xué)模型的預(yù)測能力。(4)使用圖像采集系統(tǒng)對曝氣過程進(jìn)行圖像拍攝，并進(jìn)行后處理。通過圖像處理的方式，可以直觀展現(xiàn)曝氣的影響區(qū)域，研究其與曝氣壓力、砂土粒徑、氣體運(yùn)動(dòng)方式等的關(guān)系O綜上所述，本發(fā)明的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法具有簡便可行，仿真程度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)方法的流程圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的高強(qiáng)度噴丸玻璃珠的示意圖；圖4是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的透明有機(jī)玻璃透明模型箱的示意圖；圖5是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的曝氣圖像。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。對地下水曝氣修復(fù)過程的室內(nèi)試驗(yàn)是研究曝氣修復(fù)過程的重要手段。本發(fā)明涉及到一種地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，可以通過該系統(tǒng)對地下水曝氣過程進(jìn)行觀測試驗(yàn)，研究曝氣壓力、砂土粒徑、氣體運(yùn)動(dòng)方式等對于曝氣過程的影響。其中，系統(tǒng)方面主要包括:高強(qiáng)度噴丸玻璃珠，透明有機(jī)玻璃模型箱，離心機(jī)，管路及儀表。方法方面主要是指通過圖像采集進(jìn)行處理的方式對曝氣過程進(jìn)行分析。其核心思想介紹如下:使用不同粒徑的高強(qiáng)度噴丸玻璃珠模擬砂土，并將其擊實(shí)制備于透明有機(jī)玻璃模型箱內(nèi)，以便于觀測氣體在其中的運(yùn)動(dòng)過程。將模型箱通過離心機(jī)離心旋轉(zhuǎn)，使用離心力替代重力，在試樣內(nèi)部形成高應(yīng)力場，模擬大面積、深部的現(xiàn)場土體應(yīng)力情況。通過管路在模型箱底部注入壓縮空氣。使用圖像采集系統(tǒng)對曝氣過程進(jìn)行圖像拍攝，并進(jìn)行后處理。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括:攝像機(jī)101和光源102，攝像機(jī)101用于記錄地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)現(xiàn)象；透明模型箱200，透明模型箱200位于攝像機(jī)101和光源102之間，透明模型箱200中填充有模擬砂土的玻璃珠和模擬地下水的純水，且透明模型箱200底部具有曝氣口，頂部有溢流口 ；氣泵300，氣泵300用于提供壓縮空氣，壓縮空氣從曝氣口進(jìn)入透明模型箱200 ；壓力流量控制裝置400，壓力流量控制裝置400安裝在氣泵300和曝氣口之間，控制曝氣過程中的壓縮氣體的壓力和流量；溢流接收裝置500，溢流接收裝置500與溢流口相連，用于收集壓縮氣體泵入透明模型箱200時(shí)溢流出的純水；以及土工離心機(jī)吊籃平臺600，上述部分均被安裝在土工離心機(jī)吊籃平臺600上，土工離心機(jī)吊籃平臺600旋轉(zhuǎn)以離心力產(chǎn)生高應(yīng)力場?？蛇x地，透明模型箱200為透明有機(jī)玻璃箱，玻璃珠為高強(qiáng)度噴丸玻璃珠。可選地，壓力流量控制裝置400進(jìn)一步:調(diào)節(jié)閥401、流量計(jì)402和壓力表403?？蛇x地，還包括:位于氣泵300與壓力流量控制裝置400之間的第一開關(guān)Kl，以及位于壓力流量控制裝置400與曝氣口之間的第二開關(guān)K2?？梢酝ㄟ^控制這兩個(gè)開關(guān)的狀態(tài)來檢查氣體通道的氣密性。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)方法的流程圖。如圖2所示，該方法包括以下步驟:S1.在透明模型箱200中使用玻璃珠填充一定密實(shí)程度的試樣，并向透明模型箱200中注水飽和。具體地，玻璃珠的一個(gè)具體實(shí)施例如圖3所示，透明模型箱200的一個(gè)具體實(shí)施例如圖4所示。S2.將透明模型箱200置于土工離心機(jī)吊籃平臺600，兩側(cè)置放攝像機(jī)101和光源102，氣泵300經(jīng)過壓力流量控制裝置400與曝氣口相連，溢流接收裝置500與溢流口相連。具體地，將模型箱置于土工離心機(jī)吊籃平臺，按照圖1所示的試驗(yàn)儀器連接方式連接管路及儀表，確保攝像機(jī)能夠拍攝清晰的試驗(yàn)變化過程。S3.檢測地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的氣密性。具體地，先關(guān)閉靠近透明模型箱的第二開關(guān)K2，打開氣泵和靠近氣泵的第一開關(guān)K1，增大氣壓，檢查調(diào)壓閥、流量計(jì)、壓力表附近連接口的氣密性，確保試驗(yàn)過程中氣流在到達(dá)土樣之前沒有發(fā)生泄漏。檢驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)整調(diào)壓閥使氣壓降低為零。S4.運(yùn)行土工離心機(jī)吊籃平臺600使之高速旋轉(zhuǎn)，透明模型箱200內(nèi)部形成高應(yīng)力場，開始曝氣試驗(yàn)，緩慢調(diào)整壓力流量控制裝置400以使壓縮氣體的壓力等于靜水壓力值之后，打開攝像機(jī)101拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象。S5.壓縮氣體進(jìn)入透明模型箱200后，穩(wěn)定曝氣壓力，待壓縮氣體的流量穩(wěn)定而且溢流口沒有水排出之后，記錄氣體的流量和排水量，拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象。圖5為得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖像，其中可以看出，壓縮氣體從透明模型箱200的底部的曝氣口向上沖出，氣流呈錐形，玻璃珠則沿著氣流方向散開，不再為初始的密實(shí)狀態(tài)。S6.變換不同的離心轉(zhuǎn)速、不同的曝氣壓力、玻璃珠粒徑，開展多次曝氣過程試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，研究不同工程條件對曝氣過程和修復(fù)效果的影響，為修復(fù)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
本發(fā)明的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法至少具有如下優(yōu)點(diǎn):(I)采用高強(qiáng)度噴丸玻璃珠模擬砂土。天然土壤顆粒是不透明的，因此研究人員無法直接觀察氣體在土體的運(yùn)動(dòng)過程，選取物理特性和天然土壤相近的高強(qiáng)度噴丸玻璃珠替代砂土顆粒是行之有效的方法。( 2 )采用透明有機(jī)玻璃模型箱。模型箱使用透明的有機(jī)玻璃，不僅保證了模型箱的強(qiáng)度，也為圖像采集提供了便捷。(3)使用離心機(jī)模擬現(xiàn)場深部土體應(yīng)力、防止土體在高氣壓下破壞。利用離心機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可以在小比尺模型中模擬現(xiàn)場土體的應(yīng)力場，可以避免常規(guī)模型試驗(yàn)中由于氣壓較大導(dǎo)致土體破壞的不足；同時(shí)能準(zhǔn)確控制水文地質(zhì)條件和邊界條件，縮短試驗(yàn)時(shí)間，再現(xiàn)原型特性，為理論和數(shù)值分析提供大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效校正和提高數(shù)學(xué)模型的預(yù)測能力。(4)使用圖像采集系統(tǒng)對曝氣過程進(jìn)行圖像拍攝，并進(jìn)行后處理。通過圖像處理的方式，可以直觀展現(xiàn)曝氣的影響區(qū)域，研究其與曝氣壓力、砂土粒徑、氣體運(yùn)動(dòng)方式等的關(guān)系O綜上所述，本發(fā)明的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法具有簡便可行，仿真程度高的優(yōu)點(diǎn)。需要說明的是，流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括以下部分: 攝像機(jī)和光源，所述攝像機(jī)用于記錄地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)現(xiàn)象； 透明模型箱，所述透明模型箱位于所述攝像機(jī)和所述光源之間，所述透明模型箱中填充有模擬砂土的玻璃珠和模擬地下水的純水，且所述透明模型箱底部具有曝氣口，頂部有溢流口 ； 氣泵，所述氣泵用于提供壓縮空氣，所述壓縮空氣從所述曝氣口進(jìn)入所述透明模型箱； 壓力流量控制裝置，所述壓力流量控制裝置安裝在所述氣泵和所述曝氣口之間，控制曝氣過程中的壓縮氣體的壓力和流量； 溢流接收裝置，所述溢流接收裝置與所述溢流口相連，用于收集所述壓縮氣體泵入所述透明模型箱時(shí)溢流出的純水；以及 土工離心機(jī)吊籃平臺，上述部分均被安裝在所述土工離心機(jī)吊籃平臺上，所述土工離心機(jī)吊籃平臺旋轉(zhuǎn)以離心力產(chǎn)生高應(yīng)力場。
2.如權(quán)利要求1所述的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述透明模型箱為透明有機(jī)玻璃箱，所述玻璃珠為高強(qiáng)度噴丸玻璃珠。
3.如權(quán)利要求1所述的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，壓力流量控制裝置進(jìn)一步:調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和壓力表。
4.如權(quán)利要求1所述的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:位于所述氣泵與所述壓力流量控制裝置之間的第一開關(guān)，以及位于所述壓力流量控制裝置與所述曝氣口之間的第二開關(guān)。
5.一種地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括以下步驟: .51.在所述透明模型箱中使用所述玻璃珠填充一定密實(shí)程度的試樣，并向所述透明模型箱中注水飽和； .52.將所述透明模型箱置于所述土工離心機(jī)吊籃平臺，兩側(cè)置放攝像機(jī)和光源，所述氣泵經(jīng)過所述壓力流量控制裝置與所述曝氣口相連，所述溢流接收裝置與所述溢流口相連； .53.檢測所述地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的氣密性； .54.運(yùn)行所述土工離心機(jī)吊籃平臺使之高速旋轉(zhuǎn)，所述透明模型箱內(nèi)部形成高應(yīng)力場，開始曝氣試驗(yàn)，緩慢調(diào)整所述壓力流量控制裝置以使所述壓縮氣體的壓力等于靜水壓力值之后，打開所述攝像機(jī)拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象； .55.所述壓縮氣體進(jìn)入所述透明模型箱后，穩(wěn)定曝氣壓力，待壓縮氣體的流量穩(wěn)定而且溢流口沒有水排出之后，記錄氣體的流量和排水量，拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象；以及 . 56.變換不同的離心轉(zhuǎn)速、不同的曝氣壓力、玻璃珠粒徑，開展多次曝氣過程試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行研究分析。
全文摘要
本發(fā)明提出一種地下水曝氣修復(fù)過程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，其中，該系統(tǒng)包括攝像機(jī)和光源，用于照亮試樣并進(jìn)行曝氣過程的影像記錄；透明模型箱，其中填充有模擬砂土的玻璃珠和模擬地下水的純水，且透明模型箱底部具有曝氣口，頂部有溢流口；氣泵，用于提供壓縮空氣從曝氣口進(jìn)入透明模型箱；壓力流量控制裝置，其被安裝在氣泵和曝氣口之間，控制曝氣過程中的壓縮氣體的壓力和流量；溢流接收裝置，溢流接收裝置與溢流口相連，用于收集溢流出的純水；以及土工離心機(jī)吊籃平臺，上述部分均被安裝在土工離心機(jī)吊籃平臺上，土工離心機(jī)吊籃平臺旋轉(zhuǎn)以離心力產(chǎn)生高應(yīng)力場。本發(fā)明具有簡便可行，仿真程度高，可模擬大面積、深部的現(xiàn)場土體情況的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01C11/00GK103148838SQ201310048430
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者胡黎明, 劉燕, 李恒震, 杜建廷 申請人:清華大學(xué)