水文地質實驗裝置在教學與科研中廣泛用于模擬地下水流動、污染物遷移及含水層響應等過程。然而,在實驗運行過程中常出現流量異常、水位波動、滲流不均等現象,若不能及時診斷和處理,將嚴重影響實驗數據的準確性與可重復性。以下是幾種常見異常現象及其快速應對策略:
1.流量突然減小或中斷
可能原因包括進水管路堵塞、水泵故障、閥門未全部開啟或模型介質局部堵塞。處理方法:首先檢查水源和管路是否通暢,清理濾網;其次確認水泵運行狀態及電源連接;若問題仍存在,可暫停實驗,用清水反向沖洗模型,清除介質中細顆粒造成的“淤堵”。
2.水位不穩定或劇烈波動
通常由氣泡滯留、密封不良或排水端背壓變化引起。應先對系統進行全部排氣——緩慢注水并輕敲管壁釋放氣泡;檢查所有接口、橡膠塞和觀察窗是否密封嚴密;若使用溢流裝置,需確保其液面高度穩定,避免虹吸效應干擾。

3.滲流路徑偏移或“短路”現象
表現為染色示蹤劑沿邊緣或裂縫快速通過,而非均勻滲流。這多因填裝不均、邊界密封不嚴或介質分層所致。解決方法:重新均勻填充多孔介質(如石英砂),采用分層濕填法減少架空;在模型側壁涂抹凡士林或硅膠增強密封;必要時設置防短路擋板。
4.傳感器讀數異常或漂移
壓力、水位或電導率傳感器數據跳變,可能是接線松動、探頭污染或未校準。應定期校驗傳感器零點與量程;清潔探頭表面沉積物;確保信號線遠離電源干擾源,并使用屏蔽線傳輸數據。
5.實驗重復性差
除操作不一致外,還可能源于介質批次差異或初始飽和度控制不當。建議建立標準操作流程(SOP),統一填裝密度、飽和方式(如真空飽和)和初始水頭條件。
及時識別異常、規范操作流程、定期維護水文地質實驗裝置,是保障水文地質實驗科學性和可靠性的關鍵。面對問題,應“先停機、再排查、后調整”,切忌強行運行,以免損壞裝置或得出錯誤結論。