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摘要：本发明公开一种流域煤矿区重金属迁移转化系统，涉及重金属迁移模拟技术领域，以解决现有无法真实反应流域煤矿区煤矸石淋溶液浸出后重金属Cd、Pb的迁移转化情况的问题。包括水文循环装置、煤矸石淋溶装置以及土层模拟装置；水文循环装置包括降雨装置以及3D地形模型；降雨装置用于模拟降雨，煤矸石淋溶装置用于接收降雨装置的雨水对煤矸石进行浸泡，并将煤矸石浸出液输送到3D地形模型上，浸出液中的第一浸出液沿3D地形模型的径流水平流入到3D地形模型的河道内，浸出液中的第二浸出液渗透入土层模拟装置中的土层内，完成重金属迁移转化模拟。本发明提供的系统可以真实模拟流域煤矿区煤矸石淋溶液浸出后重金属Cd、Pb的迁移转化情况。

主权项：1.一种流域煤矿区重金属迁移转化系统，其特征在于，包括：水文循环装置、煤矸石淋溶装置、土层模拟装置、控制模块、数据采集设备、电控集成箱以及云平台；所述水文循环装置包括降雨装置以及3D地形模型；所述3D地形模型设置在所述土层模拟装置的上表面；所述3D地形模型用于模拟目标流域地表的地形，所述3D地形模型用于模拟目标流域的地表径流与入渗过程；所述煤矸石淋溶装置垂直安装在所述3D地形模型上；所述土层模拟装置包括装有多层土壤的箱体，所述箱体侧壁设置有土壤分层采样口，通过所述土壤分层采样口采取土壤；所述箱体下方设有渗滤液水槽，所述渗滤液水槽设有土壤渗滤液采样口，用于对土壤渗滤液进行采样；每层土壤处设置有监测口，所述监测口处的土壤内埋有土壤传感器；所述数据采集设备包括液位传感器、空气温湿度传感器、雨量计以及土壤传感器；所述液位传感器设置在3D地形模型的河道内以及所述渗滤液水槽内，用于测量3D地形模型河道的水位以及所述渗滤液水槽中土壤渗滤液的水位；所述雨量计用于测量降雨量，所述空气温湿度传感器用于测量空气中的温湿度；所述土壤传感器用于测量土壤的温度、湿度以及电导率；所述降雨装置包括水箱、直淋喷头、水泵以及降雨支架，所述降雨支架顶端设置有滑轨，所述直淋喷头安装在所述滑轨上，并沿所述滑轨水平移动，所述水泵一端与所述直淋喷头连接，所述水泵另一端与所述水箱连接；所述煤矸石淋溶装置包括淋溶柱以及设置在所述淋溶柱一侧的支架，所述支架垂直放置在所述3D地形模型上，所述淋溶柱包括储液槽、电磁阀、管道以及煤矸石盛放区，所述煤矸石盛放区设置在所述储液槽下方；所述储液槽的底部设置有第一带孔隔板，所述第一带孔隔板的通孔连接管道的一端，所述管道的另一端连接煤矸石盛放区，所述电磁阀与所述管道连接，所述电磁阀用于控制所述管道的开关；控制模块包括降雨控制单元和煤矸石淋溶装置控制单元，降雨控制单元与降雨装置相连，淋溶控制单元与煤矸石淋溶装置相连；云平台下达控制指令给控制模块，控制模块根据控制指令控制降雨装置和煤矸石淋溶装置工作；所述降雨控制单元用于控制降雨历时和降雨强度以控制所述降雨装置进行降雨，所述储液槽接收所述降雨装置降落的雨水，根据预设pH值调节储液槽内的雨水的pH值，所述淋溶控制单元控制所述电磁阀打开使得所述调节pH值后的储液槽内的雨水通过所述管道流入所述煤矸石盛放区对煤矸石进行浸泡，并将煤矸石浸出液输送到所述3D地形模型上，所述煤矸石浸出液中的第一浸出液沿所述3D地形模型的径流水平流入到所述3D地形模型的河道内，所述煤矸石浸出液中的第二浸出液渗透入土层模拟装置中的土层内，在土层中发生垂向迁移过程，完成重金属迁移转化模拟；所述空气温湿度传感器、液位传感器、雨量计、土壤传感器均通过SDI数字量协议与电控集成箱通信连接，所述电控集成箱发送采集指令给对应传感器，对应传感器采集数据并将采集的数据发送给所述电控集成箱，所述电控集成箱将采集的数据发送给云平台，所述云平台用于对采集的数据进行存储。

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