岛礁地下淡水模拟装置及方法

摘要

本发明提供了一种岛礁地下淡水模拟装置及方法，属于淡水资源利用领域。岛礁地下淡水模拟装置包括：降水机构，降水机构用于模拟自然环境的降水；渗流实验机构，渗流实验机构包括第一空间和第二空间，第二空间连通有第一流入口和第一流出口；环境液体循环机构，环境液体循环机构上具有第二流入口和第二流出口，环境液体循环机构用于为第二空间的内部提供循环水流。检测机构，检测机构用于检测第一空间内部的含盐率。这种岛礁地下淡水模拟装置及方法可以方便对岛礁地下淡水的情况进行模拟，方便实验的进行。

权利要求

1.一种岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，包括：

降水机构，所述降水机构用于模拟自然环境的降水；

渗流实验机构，所述渗流实验机构包括第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间之间间隔设置，所述第一空间和所述第二空间通过渗流通孔连接，所述第二空间连通有第一流入口和第一流出口；

环境液体循环机构，所述环境液体循环机构上具有第二流入口和第二流出口，所述第二流入口和所述第一流出口连通，所述第二流出口和所述第一流入口连通，所述环境液体循环机构用于为所述第二空间的内部提供循环水流；

检测机构，所述检测机构包括检测探头，所述检测探头至少部分位于所述第一空间的内部，所述检测机构用于检测所述第一空间内部的含盐率；

所述渗流实验机构包括管柱顶节和管柱中间节，所述管柱顶节包括第一外圈、第一内圈以及第一连接件，所述管柱中间节包括第二外圈、第二内圈以及第二连接件，所述管柱顶节上的所述第一连接件和所述管柱中间节上的所述第二连接件连接，所述第一内圈和所述第二内圈之间相互连通，所述第一内圈和所述第二内圈内部形成所述第一空间，所述第二内圈和所述第二外圈之间形成所述第二空间，所述第二内圈上设置有所述渗流通孔，所述第二外圈上设置有所述第一流入口和所述第一流出口；

所述管柱中间节设置为多个，多个所述管柱中间节之间依次连接，多个所述管柱中间节上的所述第二空间之间间隔设置。

2.根据权利要求1所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述降水机构包括水流供应装置、第一箱体以及出水件，所述水流供应装置用于向所述第一箱体中提供水流，所述出水件用于引导所述第一箱体内部的水流流出。

3.根据权利要求2所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述第一箱体的内部设置有分隔件和封堵件，所述分隔件上设置有多个分隔通孔，多个所述分隔通孔在竖直方向上间隔排列，所述封堵件用于封堵所述分隔通孔。

4.根据权利要求1所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述第一外圈上设置有排水孔，所述降水机构上设置有第一定位件，所述第一外圈上设置有第二定位件，所述第二定位件用于和所述第一定位件连接。

5.根据权利要求1所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述环境液体循环机构包括环境液体供应装置和环境液体出水装置，所述环境液体供应装置为所述环境液体出水装置供应环境液体，所述环境液体出水装置包括第一出水箱和第二出水箱，所述第一出水箱可容纳液面的最高高度大于所述第二出水箱可容纳液面的最高高度，所述第一出水箱上设置有所述第二流出口，所述第二出水箱上设置有所述第二流入口。

6.根据权利要求5所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述环境液体出水装置还包括第三出水箱，所述第三出水箱用于接收所述第一出水箱和所述第二出水箱中漫出的液体。

7.根据权利要求1所述的岛礁地下淡水模拟装置，其特征在于，所述检测机构为抽水装置或者电导率测量装置。

8.一种岛礁地下淡水模拟方法，其特征在于，利用权利要求1-7中任意一项所述的岛礁地下淡水模拟装置，包括如下步骤：采用纯净水对土样进行充分的淋洗，去除土中原有的电解质，随后进行干燥、筛分、混合；

将预处理好的土壤，分层装填至所述第一空间的内部，在装填过程中在所述第一空间的不同高度设置检测机构；

利用所述环境液体循环机构向所述第二空间的内部注入预设浓度的盐溶液，通过所述检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至测量结果中电导率与对应环节盐浓度一致；

利用所述降水机构按照预定的流速向所述第一空间稳定释放降水；

通过所述检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至检测到的结果趋于稳定；

对所述检测机构中检测到的检测结果进行分析。

说明书

岛礁地下淡水模拟装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及淡水资源利用领域，具体而言，涉及一种岛礁地下淡水模拟装置及方法。

背景技术

[0002] 面积较小的珊瑚岛往往缺乏可以直接利用的淡水资源，主要生活用水来源为储存收集雨水，部分情况下可抽取地下水，在岛礁的开发利用过程中，淡水资源是决定其承载力的最为关键的因素。一般条件下，天然形成的岛屿地层中会形成如透镜形状的淡水储水层，称为“淡水透镜体”。淡水透镜体的维持和利用，是岛礁开发的关键因素。

[0003] 单一特定岛礁淡水透镜体形态深度，与该岛礁的土壤性质、温度、降水特性、周边海域情况密切相关。预详细模拟某一岛礁的淡水透镜体情况，并将降水、洋流、潮汐等因素带来的影响同时纳入考虑，是一项复杂的工作，但对动态评估岛礁淡水资源却又不可或缺。为此，本发明设计了一种模拟装置，可对岛礁地下淡水资源的动态变化情况进行模拟实验。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种岛礁地下淡水模拟装置，旨在解决现有技术中岛礁地下淡水模拟装置存在的上述问题；

[0005] 本发明还提供了一种岛礁地下淡水模拟方法，旨在解决现有技术中岛礁地下淡水模拟方法存在的上述问题。

[0006] 本发明是这样实现的：

[0007] 一种岛礁地下淡水模拟装置，包括：

[0008] 降水机构，所述降水机构用于模拟自然环境的降水；

[0009] 渗流实验机构，所述渗流实验机构包括第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间之间间隔设置，所述第一空间和所述第二空间通过渗流通孔连接，所述第二空间连通有第一流入口和第一流出口；

[0010] 环境液体循环机构，所述环境液体循环机构上具有第二流入口和第二流出口，所述第二流入口和所述第一流出口连通，所述第二流出口和所述第一流入口连通，所述环境液体循环机构用于为所述第二空间的内部提供循环水流。

[0011] 检测机构，所述检测机构包括检测探头，所述检测探头至少部分位于所述第一空间的内部，所述检测机构用于检测所述第一空间内部的含盐率。

[0012] 在本发明较佳的实施例中，所述降水机构包括水流供应装置、第一箱体以及出水件，所述水流供应装置用于向所述第一箱体中提供水流，所述出水件用于引导所述第一箱体内部的水流流出。

[0013] 在本发明较佳的实施例中，所述第一箱体的内部设置有分隔件和封堵件，所述分隔件上设置有多个分隔通孔，多个所述分隔通孔在竖直方向上间隔排列，所述封堵件用于封堵所述分隔通孔。

[0014] 在本发明较佳的实施例中，所述渗流实验机构包括管柱顶节和管柱中间节，所述管柱顶节包括第一外圈、第一内圈以及第一连接件，所述管柱中间节包括第二外圈、第二内圈以及第二连接件，所述管柱顶节上的所述第一连接件和所述管柱中间节上的所述第二连接件连接，所述第一内圈和所述第二内圈之间相互连通，所述第一内圈和所述第二内圈内部形成所述第一空间，所述第二内圈和所述第二外圈之间形成所述第二空间，所述第二内圈上设置有所述渗流通孔，所述第二外圈上设置有所述第一流入口和所述第一流出口。

[0015] 在本发明较佳的实施例中，所述管柱中间节设置为多个，多个所述管柱中间节之间依次连接，多个所述管柱中间节上的所述第二空间之间间隔设置。

[0016] 在本发明较佳的实施例中，所述第一外圈上设置有排水孔，所述降水机构上设置有第一定位件，所述第一外圈上设置有第二定位件，所述第二定位件用于和所述第一定位件连接。

[0017] 在本发明较佳的实施例中，所述环境液体循环机构包括环境液体供应装置和环境液体出水装置，所述环境液体供应装置为所述环境液体出水装置供应环境液体，所述环境液体出水装置包括第一出水箱和第二出水箱，所述第一出水箱可容纳液面的最高高度大于所述第二出水箱可容纳液面的最高高度，所述第一出水箱上设置有所述第二流出口，所述第二出水箱上设置有所述第二流入口。

[0018] 在本发明较佳的实施例中，所述环境液体出水装置还包括第三出水箱，所述第三出水箱用于接收所述第一出水箱和所述第二出水箱中漫出的液体。

[0019] 在本发明较佳的实施例中，所述检测机构为抽水装置或者电导率测量装置。

[0020] 一种岛礁地下淡水模拟方法，利用上述的岛礁地下淡水模拟装置，包括如下步骤：

[0021] 采用纯净水对土样进行充分的淋洗，去除土中原有的电解质，随后进行干燥、筛分、混合；

[0022] 将预处理好的土壤，分层装填至所述第一空间的内部，在装填过程中在所述第一空间的不同高度设置检测机构；

[0023] 利用所述环境液体循环机构向所述第二空间的内部注入预设浓度的盐溶液，通过所述检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至测量结果中电导率与对应环节盐浓度一致；

[0024] 利用所述降水机构按照预定的流速向所述第一空间稳定释放降水；

[0025] 通过所述检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至检测到的结果趋于稳定；

[0026] 对所述检测机构中检测到的检测结果进行分析。

[0027] 本发明的有益效果是：

[0028] 本发明通过上述设计得到的岛礁地下淡水模拟装置，在使用的时候，首先在第一空间的内部，填充上岛礁上的土样，然后利用环境液体循环机构向第二空间的内部注入预设浓度的盐溶液，通过检测机构以一定的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至测量结果中电导率与对应环节盐浓度一致，然后可以利用降水机构对第一空间释放降水，然后利用检测机构对第一空间内部的土样进行持续检测，在检测结构趋于稳定的时候，然后可以通过量纲分析和相似理论，利用实验室测量的地下水含盐量剖面推算实际岛礁的淡水透镜体厚度和地下盐分分布，可以使得对岛礁地下淡水的情况检测更加方便。

[0029] 本发明通过上述设计得到的岛礁地下淡水模拟方法，利用岛礁地下淡水模拟装置，可以很方便的对岛礁的淡水透镜体厚度和地下盐分分布的情况进行分析，从而简化了检测的方式。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0031] 图1是本发明实施方式提供的岛礁地下淡水模拟装置的结构示意图；

[0032] 图2是本发明实施方式提供的岛礁地下淡水模拟装置中的管柱中间节的结构示意图；

[0033] 图3是本发明实施方式提供的岛礁地下淡水模拟装置中的环境液体出水装置的结构示意图；

[0034] 图4是本发明实施方式提供的岛礁地下淡水模拟装置中的第一箱体的结构示意图。

[0035] 图标：1-第一箱体；2-架体；3-出水件；4-管柱顶节；5-管柱中间节；6-密封垫片；7-水流供应装置；8-环境液体循环机构；9-升降装置；10-环境液体供应装置；11-第一空间；12-第二内圈；13-第二空间；14-第二外圈；15-渗流通孔；16-第二连接件；17-第一流入口；
18-第一流出口；19-环境液体出水装置；20-第二流出口；21-第二流入口；22-第一出水箱；
23-第二出水箱；24-第一溢水口；25-第二溢水口；26-第三出水箱；27-环境液体排水口；28-分隔件；29-分隔通孔；30-出水管道；31-第一定位件；32-密封垫圈；33-点胶针头。

具体实施方式

[0036] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0037] 在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0038] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0039] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0040] 实施例一

[0041] 本实施例提供了一种岛礁地下淡水模拟装置，请参阅图1、图2、图3以及图4，这种岛礁地下淡水模拟装置包括：

[0042] 降水机构，降水机构用于模拟自然环境的降水；

[0043] 渗流实验机构，渗流实验机构包括第一空间11和第二空间13，第一空间11和第二空间13之间间隔设置，第一空间11和第二空间13通过渗流通孔15连接，第二空间13连通有第一流入口17和第一流出口18；

[0044] 环境液体循环机构8，环境液体循环机构8上具有第二流入口21和第二流出口20，第二流入口21和第一流出口18连通，第二流出口20和第一流入口17连通，环境液体循环机构8用于为第二空间13的内部提供循环水流。

[0045] 检测机构，检测机构包括检测探头，检测探头至少部分位于第一空间11的内部，检测机构用于检测第一空间11内部的含盐率。

[0046] 在使用的时候，首先向第一空间11的内部填充土样，然后通过环境液体循环机构8向第二空间13输入流动的盐溶液，使得盐溶液浸润第一空间11内部的土样，然后再启动降水机构，利用降水机构，将蒸馏水降落至第一空间11内部的土样中，通过控制降水机构，调节降水的流速，可以模拟不同情况下的降水情况，在流速较高的时候，部分蒸馏水从第一空间11漫出，在流速较低的时候，可以使得全部的蒸馏水都被土样吸收，而通过控制液体循环机构的高度，还可以模拟不同海水高度的情况，可以对海洋的潮汐进行模拟，然后利用检测机构，可以持续对第一空间11内部的土样内部的含盐率进行检测，通过对检测结果的分析，通过量纲分析和相似理论，利用实验室测量的地下水含盐量剖面推算实际岛礁的淡水透镜体厚度和地下盐分分布。

[0047] 在本实施例中，降水机构包括水流供应装置7、第一箱体1以及出水件3，水流供应装置7用于向第一箱体1中提供水流，出水件3用于引导第一箱体1内部的水流流出。

[0048] 在本实施例中，第一箱体1是通过架体2进行固定。

[0049] 在本实施例中，第一箱体1和出水件3之间通过密封垫圈32密封连接。

[0050] 在本实施例中，出水件3采用多个点胶针头33间隔分布构成。

[0051] 水流供应装置7向第一箱体1的内部提供水流，第一箱体1内部的水流通过出水件3流出，从而可以实现模拟自然降水的目的。

[0052] 在本实施例中，第一箱体1的内部设置有分隔件28和封堵件，分隔件28上设置有多个分隔通孔29，多个分隔通孔29在竖直方向上间隔排列，封堵件用于封堵分隔通孔29。

[0053] 在本实施例中，第一箱体1的侧壁还连接有出水管道30，出水管道30用于将溢出分隔通孔29的液体排出。

[0054] 分隔件28上多个在竖直方向上间隔排列的分隔通孔29可以被封堵件封堵，在使用的时候，可以选择性的取消对特定的分隔通孔29进行取消封堵，水流在漫过未封堵的分隔通孔29时，水流会漫出，从而从第一箱体1的内部流出，从而可以实现对第一箱体1内部的液面的高度进行控制，进一步的，可以实现对从出水件3中流水的水流的水压进行控制，从而也就控制了从出水件3中流出的水流的流速。

[0055] 在本实施例中，渗流实验机构包括管柱顶节4和管柱中间节5，管柱顶节4包括第一外圈、第一内圈以及第一连接件，管柱中间节5包括第二外圈14、第二内圈12以及第二连接件16，管柱顶节4上的第一连接件和管柱中间节5上的第二连接件16连接，第一内圈和第二内圈12之间相互连接，第一内圈和第二内圈12内部形成第一空间11，第二内圈12和第二外圈14之间形成第二空间13，第二内圈12上设置有渗流通孔15，第二外圈14上设置有第一流入口17和第一流出口18。

[0056] 第一内圈和第二内圈12的内部形成第一空间11，第一内圈和第二内圈12相互连通，第一空间11的内部用于填充土样，而第二内圈12和第二外圈14之间形成第二空间13，第二空间13的内部用于环境液体的循环。

[0057] 在本实施例中，管柱中间节5设置为多个，多个管柱中间节5之间依次连接，多个管柱中间节5上的第二空间13之间间隔设置。

[0058] 多个管柱中间节5之间依次连接，多个第二空间13之间间隔设置，多个第二空间13之间不直接连通。

[0059] 具体的，在本实施例中，管柱中间节5与管柱顶节4之间通过密封垫片6密封连接，而多个管柱中间节5之间也是通过密封垫片6密封连接。

[0060] 具体的，在本实施例中，第一连接件和第二连接件16均设置为法兰结构，第一连接件和第二连接件16之间采用螺栓连接。

[0061] 具体的，在本实施例中，管柱中间节5中的第二内圈12和第二外圈14设置为同心圆筒结构，并且第二外圈14的内径不低于第二内圈12外径的1.5倍。

[0062] 具体的，在本实施例中，管柱中间节5根据具体的情况设置为2-8个，设置在远离管柱顶节4一端的管柱中间节5在远离管柱顶节4的一端上设置有一个排水孔，在实验的过程中保持关闭的状态，在实验结束后，可以用来排水。

[0063] 具体的，在本实施例中，渗流通孔15上设置有筛网，从而可以实现第一空间11和第二空间13之间可以发生液体交换而不会有固体颗粒的相对运动。

[0064] 在本实施例中，第一外圈上设置有排水孔，降水机构上设置有第一定位件31，第一外圈上设置有第二定位件，第二定位件用于和第一定位件31连接。

[0065] 具体的，在本实施例中，第一定位件31设置为杆状，第二定位件设置为孔状，第一定位件31和第二定位件均设置为多个，多个第一定位件31和多个第二定位件之间一一对应。

[0066] 利用第一定位件31和第二定位件可对降水机构和第一空间11之间的相对位置进行固定，从而可以控制降水机构中的水流流入到第一空间11中填充的土样中，从而可以减少水流在未经过土样，直接流走的情况发生，可以提高实验的精确度。

[0067] 而水流较大的情况下，水流经过土样的时候，会在土样的表面形成径流，而流入到管柱顶节4上第一外圈和第一内圈之间的位置，然后经过第一外圈上的排水孔流出，从而不会流入到第二空间13的内部，不会对第二空间13内部的液体的含盐率造成影响。

[0068] 在本实施例中，环境液体循环机构8包括环境液体供应装置10和环境液体出水装置19，环境液体供应装置10为环境液体出水装置19供应环境液体，环境液体出水装置19包括第一出水箱22和第二出水箱23，第一出水箱22可容纳液面的最高高度大于第二出水箱23可容纳液面的最高高度，第一出水箱22上设置有第二流出口20，第二出水箱23上设置有第二流入口21。

[0069] 在本实施例中，环境液体循环机构8还包括升降装置9，升降装置9用于控制环境液体出水装置19相对于渗流实验机构的高度，从而可以实现模拟海水液面不同高度下的岛礁中地下淡水的情况。

[0070] 在本实施例中，环境液体出水装置19还包括第三出水箱26，第三出水箱26用于接收第一出水箱22和第二出水箱23中漫出的液体。

[0071] 具体的，在本实施例中，第一出水箱22、第二出水箱23以及第三出水箱26之间固定连接，第一出水箱22、第二出水箱23以及第三出水箱26总体的尺寸为300×160×400mm，而第一出水箱22设置有第一溢水口24、第二出水箱23上设置有第二溢水口25，第一出水箱22上的第一溢水口24的高度大于第二出水箱23上的第二溢水口25的高度，从而可以使得第一出水箱22可容纳液面的最高高度大于第二出水箱23可容纳液面的最高高度。

[0072] 第一出水箱22上的第二流出口20和第一流入口17连通，第二出水箱23上的第二流入口21和第一流出口18连通，从而可以实现利用环境液体出水装置19为第二空间13的内部提供流动的具有特定含盐率的环境液体。

[0073] 在工作的时候，可以利用水泵等装置将环境液体供应装置10中的环境液体输入到环境液体出水装置19中的第一出水箱22和第二出水箱23中，直到第一出水箱22和第二出水箱23中的水流分别从第一溢水口24以及第二溢水口25溢出，第三出水箱26上设置有环境液体排水口27，从第一溢水口24和第二溢水口25溢出的水进入到第三出水箱26中排出。

[0074] 由于第一出水箱22中的第一溢水口24和第二出水箱23中的第二溢水口25的高度不同，从而导致第一出水箱22和第二出水箱23中的液面的高度不同，从而第一出水箱22中的水流具有更多的势能，从而可以从第二流出口20流出，经过第一流入口17进入到第二空间13的内部，然后经过第一流出口18流出，经过第二流入口21流到第二出水箱23中，从而可以在第二空间13的内部提供流动的环境液体。

[0075] 在本实施例中，检测机构为抽水装置或者电导率测量装置。

[0076] 具体的，在本实施例中，检测机构为电导率测量装置，其中，电导率测量装置的探头深入到第一空间11的内部，电导率测量装置的探头设置为多个，多个探头之间在竖直方向上间隔设置。

[0077] 本实施例提供的岛礁地下水模拟装置的工作原理是，在工作的时候，首先在第一空间11的内部，填充上岛礁上的土样，然后利用环境液体循环机构8向第二空间13的内部注入预设浓度的盐溶液，通过检测机构以一定的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至测量结果中电导率与对应环节盐浓度一致，然后可以利用降水机构对第一空间11释放降水，然后利用检测机构对第一空间11内部的土样进行持续检测，在检测结构趋于稳定的时候，然后可以通过量纲分析和相似理论，利用实验室测量的地下水含盐量剖面推算实际岛礁的淡水透镜体厚度和地下盐分分布，可以使得对岛礁地下淡水的情况检测更加方便。

[0078] 实施例二

[0079] 本实施例提供了一种岛礁地下淡水模拟方法，这种岛礁地下淡水模拟方法利用实施例一提供的岛礁地下淡水模拟装置，包括如下步骤：

[0080] 采用纯净水对土样进行充分的淋洗，去除土中原有的电解质，随后进行干燥、筛分、混合；

[0081] 具体的，在经过充分淋洗之后，使得纯净水在土样中渗流后的渗出液电解质含量极低，电导率极低，将淋洗后的土样阴干，并对土壤板结部分进行粉碎筛分，以及混合。

[0082] 将预处理好的土壤，分层装填至第一空间11的内部，在装填过程中在第一空间11的不同高度设置检测机构；

[0083] 具体的，自下而上将按深度排列将土样逐节装填至第一空间11的内部。先安装对应的管柱中间节5内，随后填入该管柱中间节5对应的土样，在填充时在第一空间11的内部安放抽水导管或电导率测量探头，该管柱中间节5填充满后压实，保证压实的土壤与内管上边缘基本平齐，随后安装下一节管柱中间节5，依此类推。最后安装管柱顶节4，并对管柱顶节4中的第一内圈的内部进行土样填充。

[0084] 利用环境液体循环机构8向第二空间13的内部注入预设浓度的盐溶液，通过检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至测量结果中电导率与对应环节盐浓度一致；

[0085] 具体的，连接各管道中间节与对应的环境液体出水装置19，根据设定的第一出水箱22液面高度(应低于管柱顶节4上表面)，调节升降装置9，使第一出水箱22上的第一溢水口24和第二出水箱23上的第二溢水口25均处于设定的水头高度，启动所有环境液体供应装置10中的水泵，开始向环境液体出水装置19供水，进而向管柱中间节5上的第二空间13的内部供水并循环。开始测量第一空间11内部不同深度的含盐量，每隔半小时测量一次，当连续两次测量相同位置的含盐量变化小于0.5％时，即可认为第一空间11内部的地下水已达到稳定状态。

[0086] 利用降水机构按照预定的流速向第一空间11稳定释放降水；

[0087] 具体的，计算需要模拟的降水速度，依据水力学的方法计算管径和第一箱体1中液面的高度，选取合适的参数安装降水系统，启动水流供应装置7中的水泵，向第一箱体1中注入蒸馏水，待液面稳定后通过时间质量法测量实际降水速度。通过第一定位件31和第二定位件对出水件3和第一空间11之间的相对位置进行固定，使管柱顶节4位于出水件3上的点胶针头33正下方，由点胶针头33产生的降水完全落在土柱表面，开始实验运行。

[0088] 通过检测机构以每隔半小时的频率监控不同土层电导率或采集抽取水样，直至检测到的结果趋于稳定；

[0089] 在实验过程中可以进行以下工况的模拟：

[0090] a.降水速度变化下地下水含盐量变化：通过放开和堵塞第一箱体1中不同高度的分隔通孔29，实现第一箱体1中液面高度的改变，从而可以改变出水件3处的水压，进而改变降水速度，监测此过程中的第一空间11内部的土样中的含盐度剖面。

[0091] b.潮汐影响：通过调节升降装置9的高度，统一改变管柱中间节5的中的第二空间13相对于第一出水箱22中的液面的高度，提升高度差高度模拟涨潮过程，降低液面高度模拟退潮过程，监测此动态过程中的第一空间11内部的土样中的含盐度剖面的动态变化过程，用以分析潮汐对岛礁地下水带来的影响。

[0092] c.海水分层及洋流影响：通过在不同循环系统的环境液体供应装置10中配置不同浓度的氯化钠溶液，以模拟不同含盐度的海水条件，通过分别注入不同管柱中间节5的第二空间13中模拟不同的海水分层条件，在实验运行中，也可以通过向特定环境液体供应装置10中添加氯化钠或蒸馏水改变对应的环境液体含盐度，监测此动态过程中的第二空间13中的土样的含盐度剖面的动态变化过程，以分析洋流带来的某特定深度海水条件变化带来的影响。

[0093] 对检测机构中检测到的检测结果进行分析。

[0094] 通过量纲分析和相似理论，利用实验室测量的地下水含盐量剖面推算实际岛礁的淡水透镜体厚度和地下盐分分布剖面，可将实验结果和所得规律推广到真实岛礁。

[0095] 以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。