技术领域
[0001] 本发明涉及盐水楔运动的领域,尤其是盐水楔运动的演示设备。
相关背景技术
[0002] 在河口区,从上游来的淡水通过河口区泄入海中,而含有一定盐分的海水则随潮上溯,于是便发生了盐水与淡水的混合和盐水入侵问题。当河道中径流来势较强而潮汐势力较弱时,淡水因重力密度较小居于上层而向海中泄出,重力密度较大的盐水位于底层并随潮上溯而形成盐水楔。
[0003] 盐水楔所到之处不仅直接影响两岸城市和工农业的取水和排水,而且还会影响上层淡水的水质。因此,基于室内试验和原型实测的数据,研究盐水楔长度、形态界面稳定及混合具有重要意义。
[0004] 现有技术中,研究盐水楔运动的设备体积庞大,结构复杂,很不便携,而且有时需要在野外实地测量才能统计数据,不利于课堂教学的演示,也不利于实验室研究。
具体实施方式
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
[0020] 参照图1所示,为本发明提供的较佳实施例。
[0021] 本实施例提供的盐水楔运动的演示设备,主要运用在课堂演示中,当然,其运用不仅仅限制于课堂演示,还可以运用在实验室研究等等。
[0022] 本发明提供的盐水楔运动的演示设备,包括储存淡水的淡水区12、储存盐水的盐水区13以及用于演示盐水楔运动的演示区11,演示区11的两侧朝外扩展形成有淡水过渡区以及盐水过渡区;淡水区12通过第一通道121与淡水过渡区连通,盐水区13通过第二通道131与盐水过渡区连通,盐水过渡区与演示区11之间插设有隔断演示区11与盐水过渡区连通的第一闸板141。
[0023] 淡水区12的淡水经第一通道121进入到淡水过渡区,再从淡水过渡区进入到演示区11,盐水区13的盐水经第二通道131流入盐水过渡区,由于在盐水过渡区与演示区11之间设置有第一闸板141,第一闸板141将盐水过渡区与演示区11的连通隔断,所以盐水就蓄留在盐水过渡区中。演示时,可以在盐水区13内加入显色剂,有利于观察盐水在演示区11内的混合和侵入情况。
[0024] 进行盐水楔运动的演示实验时,抽开隔在盐水过渡区与演示区11之间的第一闸板141,盐水过渡区内的盐水没有了阻碍,就会进入到演示区11中,在演示区11内与淡水混合,通过观察盐水在淡水中的混合情况来研究分析盐水楔运动过程,这种演示设备不但可以完整地演示盐水楔运动的过程,而且体积不大,很便携,有利于课堂演示。
[0025] 本实施例中,演示区11的两侧朝外扩展形成有淡水过渡区以及盐水过渡区,淡水过渡区以及盐水过渡区分布在演示区11的两侧,而且,淡水过渡区、演示区11以及盐水过渡区呈直线状布置,呈直线状布置的淡水过渡区、演示区11以及盐水过渡区可以真实模拟河口上的盐水楔运动,因为在河口区,从上游来的淡水通过河口区泄入海中,而含有一定盐分的海水则随潮上溯,于是便出现了盐水楔运动的现象。
[0026] 将第一通道121分别垂直于淡水区12及淡水过渡区布置,第二通道131分别垂直于盐水区13及盐水过渡区布置,相对于水平状布置,这样的结构布置更有利于节省演示设备所占的空间;而且,垂直状布置的淡水区12与淡水过渡区连通,盐水区13与盐水过渡区连通,当淡水或者盐水沿垂直的通道进入过渡区时,水流在垂直方向的冲力很大,而演示盐水楔运动,水流需要平缓进入演示区11才能更好的模拟盐水和淡水两者的混合情况,所以,垂直进入过渡区的水流在垂直方向的冲力很大,相对的,在水平方向的冲力很小,所以进入演示区11的水流冲力很小,这样可以更好的进行演示实验。
[0027] 由于水流的流动会产生一定的冲力,而冲力过大就会影响演示区11内淡水和盐水的混合速度,使得盐水楔运动产生误差,从而影响盐水楔运动的实验结果,因此,在淡水过渡区与演示区11之间设置有第一消能隔网111,淡水进入演示区11之前先通过第一消能隔网111进行消能,使得经过消能的淡水可以平缓的进入演示区11。
[0028] 在盐水过渡区与演示区11之间设有第二消能隔网112,第二消能隔网112对进入演示区11的盐水进行消能处理,将第二消能隔网112与第一闸板141并行布置,使得第一闸板141抽开之后,第二消能隔板112可以完全实现对进入演示区的盐水消能。
[0029] 由于抽开第一闸板141的瞬间,盐水由于突然失去阻拦会快速涌向演示区11,此时的盐水冲力很大,为了减少试验误差,沿盐水过渡区至演示区11的延伸方向,在第一闸板141的前方布置第二消能隔网112,在抽开第一闸板141之后,盐水流入演示区11之前设置有第二消能隔网112,让盐水先经过第二消能隔网112消能后再进入演示区11。
[0030] 在盐水过渡区中活动插设有与第一闸板141并排布置的第二闸板142,第二闸板142是可调节高度的活动闸板,第一闸板141与第二闸板142分别位于第二通道131的两侧,且是并排布置,通过设置的第二闸板142,盐水过渡区被分割为盐水过渡储存区14和溢流区
15,盐水过渡储存区14与第二通道131连通,盐水经第二通道131进入盐水过渡储存区14。
[0031] 具体地,在第一闸板141未抽开之前,若盐水过渡储存区14的盐水量过多,或者试验需要减少盐水楔运动盐水的量,通过降低第二闸板142的高度,使得盐水过渡储存区14的盐水沿第二闸板142的上沿溢出,溢出的盐水进入溢流区15;在第一闸板141抽开之后,盐水过渡储存区14的盐水与演示区11相通,这时,也可以通过调节第二闸板142的高度来控制演示区11内淡水和盐水混合的量。
[0032] 溢流区15连接有第三通道151,第三通道151连接有滤盐装置152,滤盐装置152用于将盐水中的淡水及盐分离,滤盐装置152与淡水区12之间通过淡水通道154连通,滤盐装置152与盐水区13通过滤盐通道153连通,溢流区15的盐水通过第三通道151进入滤盐装置152,经过滤盐装置152的处理后,淡水和盐水相互分离,并且分别进入淡水通道154和滤盐通道153中,淡水通过淡水通道154流进淡水区12,盐水经滤盐通道153进入盐水区13,从而实现淡水和盐水的回收,可以循环利用。
[0033] 将淡水通道154内置于滤盐通道153中可以有效的节省管道布置的空间。
[0034] 在淡水区12与盐水区13之间通过隔离板132隔离,通过隔离板132将淡水区12和盐水区13分隔开,滤盐装置152的淡水通道154穿设在隔离板132中,由于水流在管道中流动会带动管道的震动,将管道穿设在隔离板132中,一方面可以固定住淡水通道154,减少震动,另一方面还可以减少管道在淡水区12与盐水区13之间的排布,节省空间。
[0035] 本实施例中,在第一通道121、第二通道131和第三通道151内都设置有推流器16,通过第一通道121内的推流器16,将淡水区12的淡水推送到淡水过渡区;通过第二通道131内的推流器16,将盐水区13的盐水推送到盐水过渡区;通过第三通道151内的推流器16,将溢流区15的盐水或盐水混合物推送到滤盐装置152内。
[0036] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。