S12-MKII-50 System für fortgeschrittene Umwelthydrologie Didaktische Ausrüstung Ausrüstung für die Berufsausbildung Angewandte Hydraulik und Hydrologie
BESCHREIBUNG
Das S12-MKII-50 System für fortgeschrittene Umwelthydrologie ist in seiner Leistungsfähigkeit einzigartig und verfügt über Funktionen, die sich zum Studium der fluvialen Geomorphologie eignen, darunter: Niederschlags-/Abfluss-Hydrographen für Einzugsgebiete mit unterschiedlicher Durchlässigkeit; die Entnahme von Grundwasser durch Brunnen, sowohl mit als auch ohne Oberflächenauffüllung durch Niederschlag; die Bildung von Flussmerkmalen und, einzigartig für dieses Gerät, die Flussmechanik.
Mit diesem kleinen, bodenstehenden Gerät, das bequem aufgestellt werden kann und keine besonderen Wartungsarbeiten erfordert, können realistische Ergebnisse erzielt werden.
Die Einheit besteht aus einem Sandtank aus rostfreiem Stahl mit den Abmessungen 2 x 1 Meter. Wasser kann in den Sandtank aus Sprühdüsen über dem Tank (zur Simulation von Niederschlag), aus einem Zulauftank, der eine Flussströmung simuliert, oder aus zwei im Sand an beiden Enden des Tanks vergrabenen Sickergräben eingeleitet werden. Das Wasser wird entweder aus einem Auslasstank und einem Durchflussmesssystem am Ende des Hauptsandtanks, aus einem oder beiden der beiden Brunnen im Tank oder aus einem oder beiden der Sickergräben ausgegeben. Unter dem Sandtank befindet sich ein großer Kunststoffsumpftank.
Der Grundwasserspiegel (Grundwasseroberfläche) wird mithilfe von 20 Entnahmestellen im Sandtank gemessen, die kreuzförmig angeordnet sind, und auf einer Manometerbank angezeigt.
Acht Sprühdüsen sind auf einem Portal über dem Sandtank montiert und so positioniert, dass sie eine gleichmäßige Verteilung über die Tankoberfläche gewährleisten. Die Höhe des Portals kann leicht eingestellt werden. Jede Düse verfügt über ein zugehöriges Ein-/Aus-Ventil, sodass eine Vielzahl von Niederschlagsmustern simuliert werden kann.
Der Flusseinlasstank verwendet Glaskugeln, um den Fluss zu beruhigen, und einen geformten Kanalabschnitt, um geformte Strömungsbedingungen in den Sandtank zu schaffen. Die unterirdischen Strömungseinlässe erfolgen über zwei Sickergräben, die an beiden Enden des Tanks im Sand vergraben sind. Diese Sickergräben erstrecken sich über die gesamte Breite des Tanks. Jeder Abfluss kann als Zulauf oder Ablauf konfiguriert werden, um eine Vielzahl hydrologischer Demonstrationen zu ermöglichen.
Zwei Durchflussmesser mit variablem Bereich und integrierten Einstellventilen werden verwendet, um die verschiedenen Ströme in den Tank zu steuern und zu messen. Durch die Verwendung selbstdichtender Schnellverschlüsse kann das System auf verschiedene Arten konfiguriert werden, was eine Vielzahl von Demonstrationen ermöglicht.
Die beiden Durchflussmesser haben unterschiedliche Bereiche, was die Flexibilität des Gesamtsystems weiter erhöht. Druckregler und Filter sind in die Wasserversorgungsleitungen integriert, um Systemstörungen zu minimieren.
Der Auslasstank befindet sich am Ende des Sandtanks und wird für Hydrographen, Abfluss- und Flussformationsdemonstrationen verwendet. Ein Wehr mit abgestufter Höhe wird verwendet, um die Auslassbedingungen anzupassen. Bei der Durchführung von Grundwasserspiegeldemonstrationen wird dieses abgestufte Wehr durch eine Dichtungsplatte ersetzt. Der Auslasstank besteht aus einem Sandfang, einem Wasserberuhigungssystem und einem Durchflussmessgerät. Die Durchflussmessung erfolgt durch Messen der Höhe des über das Auslasswehr fließenden Wassers mithilfe eines direkt ablesbaren geneigten Manometers.
Der Sandfang ist so konfiguriert, dass das Sediment in einem Sieb gesammelt werden kann. Auf diese Weise kann die über einen bestimmten Zeitraum gesammelte Sedimentmenge gemessen werden.
EXPERIMENTELLE INHALTE
Bestimmung von Abflussganglinien aus Modell-Einzugsgebieten, einschließlich mehrerer Stürme, bewegter Stürme, Auswirkungen von Stauseen und Landentwässerungen
Erzeugung von Oberflächenabfluss
Auswirkungen sich ändernder Strömungsstärke auf die Kanalmorphologie
Untersuchung des Modell-Abflusses in alluvialem Material
Auswirkungen von Basisniveauänderungen und Längsprofilen auf die Morphologie alluvialer Kanäle
Demonstration des Grundwasserflusses zwischen zwei Kanälen mit und ohne Niederschlag
Demonstration hydraulischer Gradienten im Grundwasserfluss
Bildung von Flussmerkmalen und Entwicklung im Laufe der Zeit
Demonstration von Sedimenttransport, Beginn und Eigenschaften von Geschiebebewegung, Auskolkung und Erosion
Auswirkungen sich ändernder Strömungsstärke auf die Kanalmorphologie
Erstellung von Absenkungskurven
Wasserentnahme aus einem Brunnen in einem gespannten Grundwasserleiter
Wasserentnahme aus einem Brunnen in einem ungespannten Grundwasserleiter
Wasserentnahme aus mehreren benachbarten Brunnen
Theorie der Überlagerung
Demonstration von Niederschlag auf einer kreisförmigen Insel mit einem zentralen Brunnen
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untersuchung.
