水文地质实验装置在教学与科研中广泛用于模拟地下水流动、污染物迁移及含水层响应等过程。然而,在实验运行过程中常出现流量异常、水位波动、渗流不均等现象,若不能及时诊断和处理,将严重影响实验数据的准确性与可重复性。以下是几种常见异常现象及其快速应对策略:
1.流量突然减小或中断
可能原因包括进水管路堵塞、水泵故障、阀门未全部开启或模型介质局部堵塞。处理方法:首先检查水源和管路是否通畅,清理滤网;其次确认水泵运行状态及电源连接;若问题仍存在,可暂停实验,用清水反向冲洗模型,清除介质中细颗粒造成的“淤堵”。
2.水位不稳定或剧烈波动
通常由气泡滞留、密封不良或排水端背压变化引起。应先对系统进行全部排气——缓慢注水并轻敲管壁释放气泡;检查所有接口、橡胶塞和观察窗是否密封严密;若使用溢流装置,需确保其液面高度稳定,避免虹吸效应干扰。

3.渗流路径偏移或“短路”现象
表现为染色示踪剂沿边缘或裂缝快速通过,而非均匀渗流。这多因填装不均、边界密封不严或介质分层所致。解决方法:重新均匀填充多孔介质(如石英砂),采用分层湿填法减少架空;在模型侧壁涂抹凡士林或硅胶增强密封;必要时设置防短路挡板。
4.传感器读数异常或漂移
压力、水位或电导率传感器数据跳变,可能是接线松动、探头污染或未校准。应定期校验传感器零点与量程;清洁探头表面沉积物;确保信号线远离电源干扰源,并使用屏蔽线传输数据。
5.实验重复性差
除操作不一致外,还可能源于介质批次差异或初始饱和度控制不当。建议建立标准操作流程(SOP),统一填装密度、饱和方式(如真空饱和)和初始水头条件。
及时识别异常、规范操作流程、定期维护水文地质实验装置,是保障水文地质实验科学性和可靠性的关键。面对问题,应“先停机、再排查、后调整”,切忌强行运行,以免损坏装置或得出错误结论。