Устройство для моделирования карста

 

Изобретение относится к гидрогеологии и м.б. использовано при изучении явлений, связанных с геологической деятельностью подземных вод, включая карст. Цель изобретения - повышение наглядности процессов формирования подземных и наземных карстовых форм. Устр-воv для моделирования карста включает прозрачный корпус 1 с отверстиями, имеющими сетки 2,3. Отверстия сообщены с емкостями 4,5 для воды. В корпусе снизу вверх размещены водоупорный пласт 7, водоносный горизонт (пористая среда ) 8, водоупорный слой 9, слой 10 карстующихся пород, перекрывающие отложения 11. В водоупорном пласте 9 выполнено окно 12. Вода из емкости 5 через сетку 3 поступает в водоносный горизонт 8, фильтруется и вытекает через сетку 2 в емкость 4. При фильтрации воды в области окна 12 она обтекает слой 10 и постепенно растворяет его, образуя карстовую полость. При использовании устр-ва можно определить скорость карстования слоя 10, 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

n) 4 С 09 В 23/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gl

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ аия,„:

1f 17

7 (21) 3977949/22-03 (22) 19. 11. 85 (46) 30,05.88, Бюл. 11 20 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) Г.Ю. Валуконис (53) 549,001.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 474837, кл. G 09 В 23/04, 1973.

Бахуров В.Г и Руднева И.К. Химическая добыча полезных ископаемых.

M.: Недра, 1972, с. 92-99. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

KAPCTA (57) Изобретение относится к гидрогеологии и м.б. использовано при изучении явлений, связанных с геологической деятельностью подземных вод, включая карст. Цель изобретения — повышение наглядности процессов формирования подземных и наземных карстовых форм. Устр-во, для моделирования карста включает прозрачный корпус 1 с отверстиями, имеющими сетки 2,3. Отверстия сообщены с емкостями 4,5 для воды. В корпусе снизу вверх размещены водоупорный пласт 7, водоносный горизонт (пористая среда) 8, водоупорный слой 9, слой 10 карстующихся пород, перекрывающие отложения 11. В водоупорном пласте 9 выполнено окно 12. Вода из емкости 5 через сетку 3 поступает в водоносный горизонт 8, фильтруется и вытекает через сетку 2 в емкость 4, При фильтрации воды в области окна 12 она обтекает слой 10 и постепенно растворяет его, образуя карстовую полость.

При использовании устр-ва мозно определить скорость карстования слоя 10, 3 ил.

1399805

50 где К коэффициент фильтрации песков, расстояние между сетками

2 и 3, уровень воды в емкости 4, уровень воды в емкости 5 °

hl

h, Изобретение относится к гидрогеологии и инженерной геологии и может быть использовано при изучении явлений, связанных с геологической деятельностью подземных вод, включая карст.

Цель изобретения — повышение на-. глядности процессов формирования подземных и наземных карстовых форм.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 и 3 - работа устройства.

Устройство для моделирования карста состоит иэ прозрачного корпуса 1, 15 в торцах которого выполнены отвер-. стия, снабженные сетками 2 и 3. Отверстия гидравлически связаны с емкостями для воды 4 и 5. Над емкостью

5 размещен водопроводный кран 6, В корпусе снизу вверх размещены водоупорный пласт 7, водоносный горизонт 8, водоупорный пласт 9, слой карстующихся пород 10, перекрывающие отложения 11. В пласте 9 выполнено окно 12, через которое водоносный горизонт 8 непосредственно контактирует со слоем карстующихся пород 10, В литологическом отношении слой карстующихся пород 10 представлен каменной солью (галитом), водоупоры

7 и 9 — водоносный горизонт 8 — песками, перекрывающие отложения 11 суглинками, Стрелками обозначено направление движения воды.

На фиг, 2 и 3 дополнительно обо- 35 эначены карстовая полость 13, карстовая воронка 14 и карстовые отложения 15.

Устройство работает следующим образом.

Открыв кран 6, в емкости 5 поддерживают постоянный уровень воды. Через сетку 3 вода поступает в горизонт 8, фильтруется через него и вытекает через сетку 2 в емкость 4. 45

Скорость фильтрации воды Ч определяют по зависимости

При фильтрации воды в области окна

12 она обтекает слой 10 и постепенно растворяет его, образуя карстовую полость 13. Эта полость по механизму формирования является аналогом природных подземных карстовых форм (пустот, каналов, пещер и др,). При использовании данного устройства можно определить скорость карстования слоя 10. Для этого определяют расход воды, проходящей через сетку

2, и содержание в ней хлористого натрия. Скоростью фильтрации можно варьировать, изменяя уровень воды

h в емкости 5. При длительной фильтрации воды полость 13 захватывает всю мощность слоя 1О, что приводит к формированию провальной карстовой воронки 14, Часть обрушевшегося в воронку пласта 11 образует карстовые отложения 15, При достаточно высоком уровне грунтовых вод в воронке 14 может образоваться карстовое озеро. Это явление можно моделировать, повысив уровень воды h

Использование устройства для моделирования карста позволяет ускорить учащимися усвоение изучаемого геологического материала и его закрепление, а также способствует развитию геологического мышления и диалектического понимания явлений природы. формула изобретения

Устройство для моделирования карста, включающее прозрачный корпус, снабженный входными и выходными отверстиями, сообщающимися с емкостями для воды, пористую среду, имитирующую водоносный горизонт, и перекрывающие отложения, расположенные над пористой средой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения наглядности процессов формирования подземных и наземных карстовых форм, между пористой средой и перекрывающими отложениями размещен слой, имитирующий карстующиеся породы, а между слоем, имитирующим карстующиеся породы, и пористой средой размещен водоупорный слой переменной толщины с окном, причем входные и выходные отверстия для подачи и отбора воды расположены на уровне пористой среды.

1399805

Ри9. 2

Составитель В.Тавризов

Техред М.Ходаниц

Редактор В.Ковтун

Корректор М.Демчик

Заказ 2672/52

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проект ная, 4