,然后測定右側泉水位和泉流量情況和各個測壓口的水頭,并記錄;
[0054]bl9、設定各個取水口的流量均為Q1,分別打開第一取水口、第二取水口、第三取水 口和第四取水口,然后測定右側泉水位和泉流量情況和各個測壓口的水頭,并記錄;
[0055] b20、設定各個取水口的流量均為Q1,分別打開第一取水口、第二取水口、第三取水 口和第五取水口,然后測定右側泉水位和泉流量情況和各個測壓口的水頭,并記錄;
[0056] b21、設定各個取水口的流量均為Q1,分別打開第一取水口、第二取水口、第三取水 口、第四取水口、第五取水口,然后測定右側泉水位和泉流量情況和各個測壓口的水頭,并 記錄;
[0057] b22、分別設定各個取水口的流量均為Q2,Q3,然后重復b3-b21的操作。
[0058]第四步,模擬馬家溝組四段和馬家溝組三段同時降水補給,具體為,
[0059]打開第七供水瓶、第六供水瓶和第五供水瓶的閥門,關閉第一供水瓶、第二供水 瓶、第三供水瓶和第四供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第二供水瓶、第三供水瓶和第 四供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0060] 第五步,模擬馬家溝組四段和馬家溝組二段同時降水補給,具體為,
[0061] 打開第七供水瓶、第六供水瓶和第四供水瓶的閥門,關閉第一供水瓶、第二供水 瓶、第三供水瓶和第五供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第二供水瓶、第三供水瓶和第 五供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復b3-b22的操作;
[0062]第六步,模擬馬家溝組四段和馬家溝組一段同時降水補給,具體為,
[0063]打開第七供水瓶、第六供水瓶和第三供水瓶的閥門,關閉第一供水瓶、第二供水 瓶、第四供水瓶和第五供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第二供水瓶、第四供水瓶和第 五供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0064]第七步,模擬馬家溝組四段和亮甲山組同時降水補給,具體為,
[0065]打開第七供水瓶、第六供水瓶和第二供水瓶的閥門,關閉第一供水瓶、第三供水 瓶、第四供水瓶和第五供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第三供水瓶、第四供水瓶和第 五供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0066]第八步,模擬馬家溝組四段和冶里組同時降水補給,具體為,
[0067]打開第七供水瓶、第六供水瓶和第一供水瓶的閥門,關閉第二供水瓶、第三供水 瓶、第四供水瓶和第五供水瓶的閥門,并關閉與第二供水瓶、第三供水瓶、第四供水瓶和第 五供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復b3-b22的操作;
[0068]第九步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段和馬家溝組二段同時降水補給,具體 為,
[0069] 打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶和第四供水瓶的閥門,關閉第一供水 瓶、第二供水瓶和第三供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第二供水瓶和第三供水瓶相應 的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0070] 第十步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段和馬家溝組一段同時降水補給,具體 為,
[0071] 打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶和第三供水瓶的閥門,關閉第一供水 瓶、第二供水瓶和第四供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第二供水瓶和第四供水瓶相應 的測壓管上的閥門,然后重復b3-b22的操作;
[0072]第十一步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段和亮甲山組同時降水補給,具體為, [0073]打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶和第二供水瓶的閥門,關閉第一供水 瓶、第三供水瓶和第四供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶、第三供水瓶和第四供水瓶相應 的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0074]第十一步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段和冶里組同時降水補給,具體為, [0075]打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶和第一供水瓶的閥門,關閉第二供水 瓶、第三供水瓶和第四供水瓶的閥門,并關閉與第二供水瓶、第三供水瓶和第四供水瓶相應 的測壓管上的閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0076] 第十二步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段和馬家溝組一段同時 降水補給,具體為,
[0077]打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶、第四供水瓶和第三供水瓶的閥門,關 閉第一供水瓶和第二供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶和第二供水瓶相應的測壓管上的 閥門,然后重復b3-b22的操作;
[0078] 第十三步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段和亮甲山組同時降水 補給,具體為,
[0079]打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶、第四供水瓶和第二供水瓶的閥門,關 閉第一供水瓶和第三供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶和第三供水瓶相應的測壓管上的 閥門,然后重復b3-b22的操作;
[0080] 第十四步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段和冶里組同時降水補 給,具體為,
[0081] 打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶、第四供水瓶和第一供水瓶的閥門,關 閉第二供水瓶和第三供水瓶的閥門,并關閉與第二供水瓶和第三供水瓶相應的測壓管上的 閥門,然后重復b3_b22的操作;
[0082] 第十五步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段、馬家溝組一段和亮 甲山組同時降水補給,具體為,
[0083]打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶、第四供水瓶、第三供水瓶和第二供水 瓶的閥門,關閉第一供水瓶的閥門,并關閉與第一供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復 b3_b22的操作;
[0084] 第十六步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段、馬家溝組一段和冶 里組同時降水補給,具體為,
[0085] 打開第七供水瓶、第六供水瓶、第五供水瓶、第四供水瓶、第三供水瓶和第一供水 瓶的閥門,關閉第二供水瓶的閥門,并關閉與第二供水瓶相應的測壓管上的閥門,然后重復 b3_b22的操作;
[0086] 第十七步,模擬馬家溝組四段、馬家溝組三段、馬家溝組二段、馬家溝組一段、亮甲 山組和冶里組同時降水補給,具體為,
[0087]打開所有供水瓶的閥門,然后重復b3_b22的操作。
[0088]本發(fā)明的有益效果是:
[0089] 本發(fā)明通過模擬北方巖溶大泉的形成以及水質(zhì)演化過程,
[0090] 第一、可以模擬各個地區(qū)不同地層巖性的降水入滲補給,進而研究對巖溶水系統(tǒng) 水質(zhì)的影響;
[0091] 第二、可以模擬各個地區(qū)不同地層巖性的降水入滲補給,進而研究降水入滲對泉 水水質(zhì)的影響;
[0092] 第三、模擬雨水、地下水以及含水層之間的水-巖作用,反演巖溶水系統(tǒng)的水文地 球化學作用;
[0093] 第四、模擬不同含水層地下水開采布局,研究地下水開采對泉水的影響,為尋求合 理化開采布局提供依據(jù);
[0094] 第五、將雨水改為地表水可用于模擬回灌水對泉水水質(zhì)的影響;
[0095]第六、可應用于教育教學。
【附圖說明】
[0096]圖1為本模擬裝置的結構示意圖。
[0097]圖中:11_第一供水瓶,12-第二供水瓶,13-第三供水瓶,14-第四供水瓶,15-第五 供水瓶,16-第六供水瓶,17-第七供水瓶,2-滲流柱,21-寒武紀鳳山組,22-冶里組,23-亮甲 山組,24-馬家溝組一段,25-馬家溝組二段,26-馬家溝組三段,27-馬家溝組四段,28-出水 口,29-軟管,291-硬質(zhì)彎管,31-第一取水口,32-第二取水口,33-第三取水口,34-第四取水 口,35-第五取水口,4-窄口瓶,51-第一測壓口,52-第二測壓口,53-第三測壓口,54-第四測 壓口,55-第五測壓口,6-測壓管,7-閥門,81-第三支架,82-第二支架,83-第一支架,831-標 尺,832-夾子,9-流量計,10-溢流瓶。
【具體實施方式】
[0098]濟南泉水是中國北方巖溶發(fā)育特征的代表,出露于奧陶紀石灰?guī)r地層之中,其特 點是歷史文化久遠性、泉點分布集中性、泉水動態(tài)的穩(wěn)定性、泉水形成條件的獨特性、泉群 流量大與泉水水質(zhì)優(yōu)良等。濟南泉水的形成是地質(zhì)條件、構造條件與地勢條件的巧妙結合, 造就了這一地理奇觀,具有其獨特性。濟南泉域是一相對獨立的地下水系統(tǒng),其補給面積 廣、儲存量大,是中國北方巖溶發(fā)育特征的典型代表,具有極其重要的科研價值,因此,模擬 研究巖溶大泉形成、水環(huán)境演化與水質(zhì)惡化、地下水開采與補給、泉水噴涌等問題,對于指 導北方巖溶大泉的保護有重要指導意義。故本實施例以濟南的趵突泉為例,模擬趵突泉的 形成和水質(zhì)演化過程。
[0099] 本說明書中出現(xiàn)的寒武紀鳳山組、奧陶紀冶里組、亮甲山組、馬家溝組一段、馬家 溝組二段、馬家溝組三段以及馬家溝組四段也是地質(zhì)學專業(yè)術語,具體可參考地質(zhì)年代表。
[0100] 所述的一種北方巖溶大泉保護與水質(zhì)演化模擬裝置包括供水部、水頭控制部、滲 流部、取水部、測壓部、泉水控制部以及支撐組件。
[0101] 如圖1所示,所述的支架組件包括第三支架81、第二支架82和第一支架83,所述的 第三支架81高于第二支架82,所述的第一支架83上設置有標尺831和夾子832,所述夾子832 可沿第一支架83上下移動。
[0102] 所述的滲流部采用傾斜設置的滲流柱2,來模擬南高北低的單斜地質(zhì)構造。如圖1 所示,所述滲流柱2通過第三支架81和第二支架82固定,且所述滲流柱2傾斜設置,優(yōu)選的, 所述滲流柱2的傾斜角度為20°。所述滲流柱2采用長為3000mm,直徑為300mm的圓柱體筒狀 結構,優(yōu)選的,所述的滲流柱2采用有機玻璃制作而成。其左側較高的一端為開口設置,與大 氣接觸,右側較低的一端封閉,且封閉端設置有出水口 28,所述出水口 28上設置有泉水控制 部,用于模擬泉水排泄,包括軟管29以及設置于第一支架83上的標尺831和夾子832,所述軟 管29用于控制泉水出流標高,進一步地,所述的軟管29我透明的軟膠管。為了便于對出水口 28的供試液進行采樣,所述軟管29的上端開口處設置有硬質(zhì)彎管291,且所述硬質(zhì)彎管291 通過夾子832固定到第一支架83上,且可跟隨夾子832沿第一支架83上下移動。所述硬質(zhì)彎 管291上設置有流量計9,所述硬質(zhì)彎管291的下方設置有窄口瓶4,用于收集流出的供試液, 所述的窄口瓶4上設置有刻度,這樣不僅可以減少供試液的蒸發(fā),還可以及時的讀取水量 值,從而保證實驗數(shù)據(jù)的準確性。為了模擬濟南的地質(zhì)結構,所述滲流柱2內(nèi)自下而上依次 填充有寒武紀鳳山組21、冶里組22、亮甲山組23、馬家溝組一段