室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法，該裝置包括玻璃板、橡膠軟管、轉(zhuǎn)接頭、連接管、充放氣孔和閥門，玻璃板三邊設(shè)有凹槽并連通形成U形凹槽，橡膠軟管預(yù)留在該U形凹槽內(nèi)，橡膠軟管兩端分別通過轉(zhuǎn)接頭與連接管連接，連接管的充放氣孔上設(shè)有閥門；該方法包括插入擋水裝置、對橡膠軟管充氣并進行實驗、實驗結(jié)束后對橡膠軟管放氣、拔出擋水裝置等步驟。本發(fā)明主要用于在室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩，充氣時可以彌合與兩側(cè)槽壁間的微小縫隙，并通過摩擦作用壓實在槽壁兩側(cè)；放氣時使縫隙增大從而便于拔出裝置，以便重新設(shè)定實驗。本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)處理方法難以處理縫隙，固定后不易拆除的缺陷，具有顯著進步。
【專利說明】室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擋水裝置及其使用方法，具體涉及一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式可移動不透水擋水裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，水資源短缺問題越來越嚴(yán)重，尤其是沿海平原經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，過境水(客水)多，淡水資源時空分布不均勻。該地區(qū)水資源開發(fā)利用主要靠河網(wǎng)調(diào)蓄，可調(diào)蓄時間短、調(diào)蓄水量有限。建設(shè)海岸水庫是目前在該類地區(qū)水資源人工調(diào)控的有效方法。探索以海岸水庫為重點的沿海地區(qū)蓄淡工程，改變目前沿海地區(qū)以平原河網(wǎng)調(diào)蓄為主的水資源時空配置方式，是解決沿海經(jīng)濟高度發(fā)達地區(qū)水資源短缺的有效途徑。
[0003]為了更好地利用和運行海岸水庫，讓其起到應(yīng)有的效果，并產(chǎn)生盡可能多的經(jīng)濟效益，迫切需要研究復(fù)雜動力作用下海岸水庫系統(tǒng)水動力過程，以及鹽分輸運過程極其效應(yīng)，進而有效截留過境水和改變沿海平原地區(qū)淡水資源時空分布不均的問題。
[0004]目前，對于海岸水庫的研究較少，多停留在定性或部分因素的定量研究上，泛咸和脫鹽的研究都尚缺少綜合考慮復(fù)雜動力條件下，海岸水庫-地下水-近海之間的耦合作用。因此，借助于室內(nèi)模型，從而直觀地觀測和模擬海岸水庫的脫鹽及泛咸機制成為首要選擇。為了在室內(nèi)實驗條件下，對海岸水庫的建設(shè)和運行情況進行模擬研究，首先需要制造不同的水庫條件，要達到這一目的，關(guān)鍵之處即在于如何制造不同位置、不同高程的堤壩、不同深度的防滲墻，攔截水庫水體，從而研究不同條件下海岸水庫的脫鹽及水體泛咸情況。
[0005]在平板水槽室內(nèi)實驗中，以前并沒有對于海岸水庫建設(shè)和運行等相關(guān)領(lǐng)域的研究，實驗室室內(nèi)實驗雖存在一些攔截水流方面的經(jīng)驗，這些傳統(tǒng)技術(shù)手段中，多用木板、玻璃板、塑料板等進行封堵，但木板和塑料板在平板水槽中無法很好地控制尺寸大小，太寬則很難塞進水槽中，甚至有擠破水槽的危險，太窄則起不到卡入水槽的效果，既不能保證不透水又無法在水槽中固定位置，即使可以很好地控制尺寸，剛好可以卡入且可很好固定，但是攔截效果比較差，特別是在接合處無法很好粘結(jié)，會造成狹縫透水，也很難保證在水流作用下，不產(chǎn)生滑動和傾倒，從而造成實驗失敗。用玻璃板盡管可以用玻璃膠等固定，并且在實驗中起到完全的阻水效果，但是一旦固定，很難改變位置，除非完全清除兩側(cè)接合處黏膠，費時費力，這樣在研究水庫堤壩位置、高程、防滲墻深度等需要反復(fù)調(diào)整攔水堤壩位置的因素時，會造成極大障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法，當(dāng)橡膠軟管充氣時，可以彌合玻璃板與兩側(cè)槽壁間的微小縫隙，并通過摩擦作用壓實在槽壁兩側(cè)；當(dāng)橡膠軟管放氣時，使摩擦力減小，縫隙增大從而便于拔出裝置，以便重新設(shè)定實驗。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，包括玻璃板、橡膠軟管、轉(zhuǎn)接頭、連接管、充放氣孔和閥門，所述玻璃板三邊設(shè)有凹槽并連通形成U形凹槽，橡膠軟管留在該U形凹槽內(nèi)，橡膠軟管兩端分別通過轉(zhuǎn)接頭與連接管連接，連接管設(shè)有充放氣孔，充放氣孔上設(shè)有閥門。
[0008]其中，所述玻璃板最小聞度等于實驗所設(shè)定的堤現(xiàn)和防滲墻聞度之和。
[0009]作為優(yōu)選，所述橡膠軟管通過粘膠固定在U形凹槽內(nèi)。
[0010]作為優(yōu)選，所述連接管為銅管，所述銅管用于作為管道，預(yù)設(shè)一個充放氣口，以便連接充氣機進行充放氣。銅管質(zhì)地堅固，因此管道不易變形，充放氣不會受干擾，并且方便連接充氣機；所述閥門用于控制充放氣速度和程度，從而調(diào)節(jié)管內(nèi)壓力，控制橡膠軟管與槽壁間的禁閉性。
[0011]作為優(yōu)選，所述玻璃板厚度為lcm，高度(即玻璃板長度)為50cm，寬度為9.6cm，寬度比水槽厚度IOcm小4mm,以便于擋水裝置的插入。
[0012]上述室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0013]I)制作充氣式擋水裝置；
[0014]2)設(shè)置好砂質(zhì)形態(tài)的平板水槽，在預(yù)設(shè)位置插入制作好的充氣式擋水裝置；
[0015]3)將充氣機和連接管的充放氣孔連接起來，進行充氣，直至充氣式擋水裝置外側(cè)橡膠軟管鼓起，緊緊地頂在平板水槽外側(cè)，用手扳動充氣式擋水裝置不可移位為止，拔除充氣機，關(guān)閉閥門，封閉橡膠軟管進氣口 ；
[0016]4)開始實驗；
[0017]5)實驗結(jié)束后，打開閥門，橡膠軟管放氣，玻璃板可以重新提拉移動，如此即可重復(fù)利用，在下一組實驗前按實驗設(shè)定的高度和位置插入。
[0018]其中，步驟I)中制作充氣式擋水裝置包括以下步驟:
[0019]A.準(zhǔn)備一塊寬度略小于水槽寬度，長度滿足不小于所設(shè)定的堤壩和防滲墻總長度，厚度約為Icm的玻璃板，將玻璃板三邊挖出細(xì)凹槽并連通形成U形凹槽；
[0020]B.準(zhǔn)備一根長度略長于玻璃板U形凹槽長度的橡膠軟管(2),該橡膠軟管(2)在松軟狀態(tài)下直徑略小于玻璃板細(xì)凹槽的寬度和深度，將橡膠軟管卡入細(xì)凹槽；
[0021 ] C.在橡膠軟管兩個接頭處連接轉(zhuǎn)接頭、連接管和閥門。
[0022]有益效果:本發(fā)明的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法，主要用于在室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩，當(dāng)橡膠軟管充氣時，可以彌合與兩側(cè)槽壁間的微小縫隙，并通過摩擦作用壓實在槽壁兩側(cè)；當(dāng)橡膠軟管放氣時，使摩擦力減小，縫隙增大從而便于拔出裝置，以便重新設(shè)定實驗。本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)處理方法難以處理縫隙，固定后不易拆除的缺陷，具有顯著進步。同時還可以用于室內(nèi)實驗以及水工建筑物一些擋水裝置中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0025]圖3為圖1中A-A端面圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。[0027]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，包括玻璃板1、橡膠軟管2、轉(zhuǎn)接頭3、連接管4、充放氣孔5和閥門6，玻璃板I為矩形，矩形玻璃板的三邊分別設(shè)有凹槽，這些凹槽連通形成U形凹槽。橡膠軟管2埋設(shè)在凹槽內(nèi)，橡膠軟管2通過轉(zhuǎn)接頭3與連接管4連接。轉(zhuǎn)接頭3有兩個，分別位于橡膠軟管2的兩端，連接管4設(shè)有充放氣孔5，充放氣孔5上設(shè)有閥門6。
[0028]在本發(fā)明中，玻璃板I的高度不小于實驗所設(shè)定的堤壩和防滲墻高度之和，玻璃板I厚度為Icm,高度為50cm,寬度為9.6cm,連接管4為銅管,銅管質(zhì)地堅固，因此管道不易變形，充放氣不會受干擾，并且方便連接充氣機；閥門6用于控制充放氣速度和程度，從而調(diào)節(jié)管內(nèi)壓力，控制橡膠軟管2與槽壁間的禁閉性。
[0029]本發(fā)明的一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置在制作時，首先準(zhǔn)備一塊寬度略小于水槽寬度，長度滿足不小于所設(shè)定的堤壩和防滲墻總長度，厚度約為Icm的玻璃板1，將玻璃板I三邊挖出細(xì)凹槽并連通形成U形凹槽；然后，準(zhǔn)備一根長度略長于玻璃板I的U形凹槽長度的橡膠軟管2，該橡膠軟管2在松軟狀態(tài)下直徑略小于玻璃板細(xì)凹槽的寬度和深度，將橡膠軟管2卡入細(xì)凹槽，并用粘膠固定；待粘膠風(fēng)干固定后，在橡膠軟管2兩個接頭處連接轉(zhuǎn)接頭3、連接管4和閥門6等。
[0030]一種基于上述室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置的使用方法，包括以下步驟:(I)制作充氣式擋水裝置；(2)設(shè)置好砂質(zhì)形態(tài)的平板水槽，在預(yù)設(shè)位置插入制作好的充氣式擋水裝置；(3)將充氣機和連接管4的充放氣孔5連接起來，進行充氣，直至充氣式擋水裝置外側(cè)橡膠軟管2鼓起，緊緊地頂在平板水槽外側(cè)，用手扳動充氣式擋水裝置不可移位為止，拔除充氣機，關(guān)閉閥門6，封閉橡膠軟管2進氣口 ；(4)開始實驗；(5)實驗結(jié)束后，打開閥門6，橡膠軟管2放氣，玻璃板I可以重新提拉移動，如此即可重復(fù)利用，在下一組實驗前按實驗設(shè)定的高度和位置插入。
[0031]本發(fā)明的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置及其使用方法，原理如下:利用氣壓和材料的一些特性，一方面橡膠軟管2易變形，沒有充氣時，體積小，便于插入；充氣膨脹后所占體積及面積增大，彌合玻璃板I與兩側(cè)槽壁間的微小縫隙；另一方面，橡膠軟管2對兩側(cè)槽壁壓力增大，從而與槽壁間摩擦力增大，可以緊緊壓實在槽壁兩側(cè)；放氣則橡膠軟管2收縮，與平板水槽槽壁摩擦力減小，縫隙增大，擋水裝置可輕易拔出。
[0032]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，其特征在于:包括玻璃板(I)、橡膠軟管(2)、轉(zhuǎn)接頭(3)、連接管(4)、充放氣孔(5)和閥門(6)，所述玻璃板(I)三邊設(shè)有凹槽并連通形成U形凹槽，所述橡膠軟管(2 )預(yù)留在該U形凹槽內(nèi)，橡膠軟管(2 )兩端分別通過轉(zhuǎn)接頭(3)與連接管(4)連接，連接管(4)設(shè)有充放氣孔(5)，充放氣孔(5)上設(shè)有閥門(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，其特征在于:所述玻璃板(I)最小聞度等于實驗所設(shè)定的堤現(xiàn)和防滲墻聞度之和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，其特征在于:所述橡膠軟管(2)通過粘膠固定在U形凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，其特征在于:所述連接管(4)為銅管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置，其特征在于:所述玻璃板(I)厚度為1cm，高度為50cm，寬度為9.6cm。
6.一種權(quán)利要求1至4任一項所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置的使用方法，其特征在于包括以下步驟: 1)制作充氣式擋水裝置； 2)設(shè)置好砂質(zhì)形態(tài)的平板水槽，在預(yù)設(shè)位置插入制作好的充氣式擋水裝置； 3 )將充氣機和連接管(4 )的充放氣孔(5 )連接起來，進行充氣，直至充氣式擋水裝置外側(cè)橡膠軟管(2)鼓起，緊緊地頂在平板水槽外側(cè)，用手扳動充氣式擋水裝置不可移位為止，拔除充氣機，關(guān)閉閥門(6 )，封閉橡膠軟管(2 )進氣口； 4)開始實驗； 5 )實驗結(jié)束后，打開閥門(6 )，橡膠軟管(2 )放氣，玻璃板(I)可以重新提拉移動，如此即可重復(fù)利用，在下一組實驗前按實驗設(shè)定的高度和位置插入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室內(nèi)模擬海岸水庫堤壩的充氣式擋水裝置的使用方法，其特征在于:所述步驟I)中制作充氣式擋水裝置包括以下步驟: A.準(zhǔn)備一塊寬度小于水槽寬度，長度滿足不小于所設(shè)定的堤壩和防滲墻總長度，厚度為Icm的玻璃板(1)，將玻璃板(I)三邊挖出細(xì)凹槽并連通形成U形凹槽； B.準(zhǔn)備一根長度長于玻璃板U形凹槽長度的橡膠軟管(2),該橡膠軟管(2)在松軟狀態(tài)下直徑小于玻璃板細(xì)凹槽的寬度和深度，將橡膠軟管(2)卡入細(xì)凹槽，并用粘膠固定； C.待粘膠風(fēng)干固定后，在橡膠軟管(2)兩個接頭處連接轉(zhuǎn)接頭(3)、連接管(4)和閥門(6)。
【文檔編號】E02B1/02GK103821103SQ201410073739
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】金光球, 謝天云, 唐洪武, 沈城吉, 關(guān)偉強, 李凌 申請人:河海大學(xué)