河工模型塑料草加糙方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種河工模型塑料草加糙方法，采用一種塑料草，根據(jù)模型糙率及水深，根據(jù)的計(jì)算公式，式中n為模型糙率，H為模型水深，L為塑料草加糙間距，計(jì)算出加糙間距，并以該間距為基礎(chǔ)在模型表面加糙。本發(fā)明采用塑料草來加糙，塑料草的彈性更貼近灘地植被，并且通過河工模型試驗(yàn)必要的參數(shù)（糙率和水深），即可確定塑料草加糙的間距，避免了塑料草墊、及以往塑料草加糙時(shí)的盲目性造成的費(fèi)工費(fèi)時(shí)，加糙方法簡單實(shí)用。
【專利說明】河工模型塑料草加糙方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航道整治工程、水利工程的河工物理模型試驗(yàn)加糙【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是能根據(jù)所模擬的天然河道的曼寧糙率(以下簡稱糙率)和模型試驗(yàn)的水流條件通過計(jì)算即可確定的塑料草加糙方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的河工模型試驗(yàn)加糙技術(shù)以小塊石加糙為主，也有十字形、三角形、Y型塑料塊、塑料草墊等。但是小塊石、十字形、三角塊、Y型塑料體加糙多用于河道河槽加糙，這些都是剛性材料，而河道灘地常常生長有植被，多是蘆葦?shù)热嵝灾参?，并且目前只有小塊石在河工模型加糙中應(yīng)用較多。塑料草墊目前應(yīng)用較少，塑料草具有柔性，比剛性的小塊石、塑料塊等剛性材料可以更好地模擬河道灘地植被的阻力情況，應(yīng)用在河工模型灘地糙率模擬中美觀實(shí)用，雖然是柔性材料，但是沒有建立水流條件和塑料草墊的規(guī)格、布置之間的相關(guān)關(guān)系，這就需要每次布置后經(jīng)過模型驗(yàn)證試驗(yàn)來確定是否滿足糙率要求，由于塑料草墊生產(chǎn)出來其各個(gè)塑料草間距已定，如不滿足則需重新選擇塑料草墊，重新布置，費(fèi)工費(fèi)料。因此，需要設(shè)計(jì)一種技術(shù)能夠預(yù)先計(jì)算出塑料草的間距，防止重復(fù)操作的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種河工模型塑料草加糙方法，解決現(xiàn)有的塑料草加糙技術(shù)需要每次布置后經(jīng)過模型驗(yàn)證試驗(yàn)來確定是否滿足糙率要求，如不滿足則需重新選擇塑料草墊，重新布置，費(fèi)工費(fèi)料的問題。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):采用一種定制的塑料草作為河工模型灘地的加糙材料，為了能夠在了解天然河道糙率和模型試驗(yàn)水流條件的情況下，準(zhǔn)確的確定塑料草的加糙方式，采用了水槽試驗(yàn)和公式推導(dǎo)相結(jié)合的方法研究了不同間距的塑料草在不同水流條件下的糙率。所選的塑料草高2.5cm、9瓣葉片，每瓣葉片長4.2cm、葉片最寬0.7cm，底托直徑1.2cm (圖1和圖2)。試驗(yàn)所用的水槽采用水泥砂漿抹面，這和河工模型相同，水槽為梯形斷面的平底順直水槽，長度30m、底寬lm、深0.3m，兩側(cè)邊坡坡比1:3，水槽流量由量水堰控制，水深由尾門控制。塑料草采用正方形加糙方法，設(shè)置塑料草的間距時(shí)首先在水槽表面用墨斗線打正方形網(wǎng)格，在正方形網(wǎng)格的角點(diǎn)用少量的水泥作為粘合劑，將塑料草粘合在水槽表面，正方形網(wǎng)格的邊長就是塑料草的間距。水槽試驗(yàn)中采用了四種正方形加糙方法，正方形邊長(即塑料草間距)分別為5、8、10、16cm (圖3)，試驗(yàn)水深分別為10、15、20cm，在每種水深條件下，分別放三種流量，使得在無塑料草的情況下水槽流速分別為10、15、20cm/s左右，這樣每種正方形塑料草加糙方式進(jìn)行9組水流試驗(yàn)，采用測針測量水位，通過謝才公式、曼寧公式計(jì)算不同塑料草間距在不同水流條件下的糙率，試驗(yàn)結(jié)果見表I。
[0005]表I曼寧糙率系數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.一種河工模型塑料草加糙方法，其特征在于:采用一種塑料草，根據(jù)模型糙率及水深，根據(jù)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河工模型塑料草加糙方法，其特征在于:所述的塑料草高2.5cm、9瓣葉片，每瓣葉片長4.2cm、葉片最寬0.7cm，底托直徑1.2cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河工模型塑料草加糙方法，其特征在于:所述的以加糙間距為基礎(chǔ)在模型表面加糙是以計(jì)算出的間距為邊長，在模型表面打出正方形網(wǎng)格，塑料草固定在網(wǎng)格點(diǎn)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的河工模型塑料草加糙方法，其特征在于:所述的塑料草是用水泥粘合在網(wǎng) 格點(diǎn)上。
【文檔編號(hào)】E02B1/02GK103526716SQ201310513686
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】姬昌輝, 謝瑞, 洪大林, 張幸農(nóng), 王永平, 于劍 申請人:水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院