毛予捷 肖翔群

摘  要：本文介绍发明涉及一种水库水环境模拟装置，能够有效实时地对水库水环境进行模拟，提供实验所需要的水环境，保证实验数据准确;方案是，包括瓶体和氮气瓶，氮气瓶的一端接有进气管，进气管的另一端连接气体中转箱，气体中转箱上有多个出气口，气体中转箱上经其出气口连有多个出气软管，出气软管的另一端穿过瓶体连接在气体中转箱的出气口上，置于瓶体内部的出气软管上有多个出气孔，进气管上装有第一气体流量调节阀和第一压力表，瓶体上端套装有密封盖，密封盖上有与瓶体相通的排气管，排气管上装有第二气体流量调节阀，瓶体下端装有与其内腔相通的水龙头，瓶体侧缘面上部分上经空气管连通有压缩氮气瓶，空气管上装有第三气体流量调节阀和第二压力表。

关键词：水库水环境  模拟装置  氮气瓶  压力表  发明

中图分类号：X52                                 文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2020）08（c）-0110-04

Abstract： This invention is related to a reservoir water environment simulation device which can simulate the reservoir water environment in real time and in an effective way to provide the water environment required for experiments and to ensure the accuracy of the experimental data. The proposed technical solution includes an outer shell and a nitrogen cylinder， with one end of the nitrogen cylinder connected to an inlet air hose， and the other end of the inlet air hose is connected to a gas transfer box which has multiple air outlets connected with soft outlet hoses. The other end of these soft outlet air hoses goes through the outer shell and connects to the air outlets on the gas transfer box. The soft outlet hoses inside the shell have multiple air outlets. The first gas flow regulating valve and the first pressure gage are installed on the inlet air hose. The top end of the outer shell is sealed with an air-tight cover， which is connected to the outer shell through an outlet air hose. On this outlet air hose is installed the second gas flow regulating value. The bottom end of the outer shell has a faucet to connect to the inner chamber of the shell. The upper part of the outer shell on the side is connected to the compressed nitrogen cylinder via an air hose， and the third gas flow regulating valve and the second pressure gauge are installed on this air hose.

Key Words： Reservoir water environment; Simulation device; Nitrogen cylinder; Pressure gauge; Invention

随着水资源开发利用强度和速度的加大，人们生态环境意识日益的增强，国内外对水环境问题逐渐重视，目前国内在环境保护及项目环境评价相关工作中均将水环境作为重点;作为水环境评价指标的水质要素是衡量水域破坏程度和饮用水是否健康的重要指标，准确的水质指标能为环保提供可靠的依据，其中水样采集是一项重要的环节;它不是简单地进行水样收集，因为供分析的水样要有代表性，能准确反映水质参数的浓度和指标。

由于生化需氧量（BOD）、氮、磷等諸多水质要素无法通过在线监测获得，传统的水库水环境模拟需要到水库取所需深度的水样，然后将其带回实验室进行水环境模拟实验，但是在储存水样的过程中容易引起水溶氧量发生变化，导致实验数据不准确，不能很好地对水环境进行模拟实验，因此发明一种能够有效地模拟水环境的装置是一个急需解决的问题。

1  发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种水库水环境模拟装置，能够有效实时地对水库水环境进行模拟，提供实验所需要的水环境，保证实验数据准确。

其解决方案是，包括瓶体和氮气瓶，氮气瓶的一端连接有进气管，进气管的另一端连接气体中转箱，气体中转箱上有多个出气口，气体中转箱上经其出气口连接有多个出气软管，出气软管的另一端穿过瓶体连接在气体中转箱的出气口上，置于瓶体内部的出气软管上有多个出气孔，进气管上装有第一气体流量调节阀和第一压力表，瓶体上端套装有密封盖，密封盖上有与瓶体相通的排气管，排气管上装有第二气体流量调节阀，瓶体下端装有与其内腔相通的水龙头，瓶体侧缘面上部分上经空气管连通有压缩氮气瓶，空气管上装有第三气体流量调节阀和第二压力表。

为达到更好地效果，所述的密封盖中心位置转动设有下端置于瓶体下半部的搅拌轴，搅拌轴的下端有搅拌叶。

为对瓶体内的水达到更好的保温效果，所述的瓶体由外瓶体和与外瓶体间隔密封设置的内瓶体构成。

为保证瓶体内的水保持恒温状态，所述的瓶体上部和下部分别经循环管道连接热水循环泵的出水口和进水口。

为保证充氮气均匀，所述的进气管的另一端连接置于瓶体内底端的多孔喷头。

所述氮气瓶为氦气瓶。

所述瓶体为玻璃瓶。

所述瓶体为钢化瓶。

所述出气软管上的出气孔孔径为0.001～0.6um。

所述出气软管上的出气孔孔径为0.001～0.02um。

本发明结构新颖独特，能够有效地模拟深水水库的水溶氧量，有利于研究在不同水层水环境下污染物变化，帮助了实验数据的准确性。

2  附图说明

（见图1、2）图中标号：1、瓶体，2、进气管，3、氮气瓶，4、第一气体流量调节阀，5、密封盖，6、排气管，7、第二气体流量调节阀8、水龙头，9、搅拌轴，10搅拌叶，11、热水循环泵，12、多孔喷头，13、气体中转箱，14、出气软管，15、压缩氮气瓶，16、第三气体流量调节阀，17、第二压力表，18、第一压力表。

3  实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1，由图1所示，本发明包括瓶体1和氮气瓶3，氮气瓶3的一端连接有进气管2，进气管2的另一端连接气体中转箱13，气体中转箱13上有多个出气口，气体中转箱13经其出气口连接有多个出气软管14，出气软管14的另一端穿过瓶体1连接在气体中转箱13的出气口上，置于瓶体1内部的出气软管14上有多个出气孔，所述的出气孔的孔径为0.001～0.6um，优选的可以为0.001～0.02um，小孔径有利于将氮气打散，使充氮均匀，进气管2上装有第一气体流量调节阀4和第一压力表18，瓶体1上端套装有密封盖5，密封盖5上有与瓶体1相通的排气管6，排气管6上装有第二气体流量调节阀7，瓶体1下端装有与其内腔相通的水龙头8，瓶体1侧缘面上部分上经空气管连通有压缩氮气瓶15，空气管上装有第三气体流量调节阀16和第二压力表17，将瓶体1内通入适量的自来水或者水库水，将瓶体1放入恒温环境下，然后打开第一气体流量调节阀4和第二气体流量调节阀7，对其进行充氮，同时打开第三气体流量调节阀16，向瓶体1内液面上的空腔充入空气，对瓶体1内的水形成负压，模拟深水压力，在充氮的过程中保持瓶体1晃动，这样可以保证充氮均匀，氮气将水中的氧气带出，人们可以随时从水龙头8处取出水进行检验，当水中溶氧量达到要求时，取出进行一系列模拟实验。

实施例2，由图2所示，本发明包括瓶体1和氮气瓶3，氮气瓶的一端连接有进气管2，进气管2的另一端连接置于瓶体1内底端的多孔喷头12，所述的多孔喷头12的孔径为0.001～0.6um，优选的可以为0.001～0.02um，小孔径有利于将氮气打散，使充氮均匀，进气管2上装有第一体流量调节阀4和第一压力表18，瓶体1上端套装有密封盖5，密封盖5上有与瓶体1相通的，气管6，排气管6上装有第二气体流量调节阀7，瓶体1下端装有与其内腔相通的水龙头8，瓶体1侧缘面上部分上经空气管连通有压缩氮气瓶15，空气管上装有第三气体流量调节阀16和第二压力表17，所述的密封盖5中心位置转动设有下端置于瓶体1下半部的搅拌轴9，搅拌轴9的下端有搅拌叶10，所述的瓶体1由外瓶体和与外瓶体间隔密封设置的内瓶体成，所述的瓶体1上部和下部分別经循环管道连接热水循环泵11的出水口和进水口，其可以直接放.置到室内进行使用，搅拌叶10可以使充氮更加均匀，热水循环泵11可以保证其瓶体1内水的恒温，多个充气软管14置于瓶体内部的部分上有多个出气孔，使充氮气更加均匀，其余步骤同实施例1。

4  成果的先进性与创新性

实验室模拟水库水体溶解氧含量随污染程度而变化的水库水环境是困难的，市面上也没有这样的水库水环境模拟装置出售。为此，本项目发明了一项——水库水环境模拟装置。该研究为首创。目前，水库水环境模拟装置已获国家知识产权局发明专利，专利号为：ZL 2014 10124767.5。发明涉及用于江河、湖泊等深水水域以及水库的深水的水环境模拟，特别是一种水库水环境模拟装置。

5  應用效果

水库水环境模拟装置已应用在“小浪底污染物分布规律及出库水质预测”项目中，使得模拟水库深层水三氮转化模拟工作得以顺利进行，应用效果良好。模拟实验结果见图3～图5。

6  结语

水库水环境模拟装置涉及用于江河、湖泊等深水水域以及水库的深水的水环境模拟，是一种水库水环境模拟装置。能够有效实时的对水库水环境进行模拟，提供实验室所需要的水环境，保证实验数据准确。

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