一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其模擬系統(tǒng)包括用于模擬河道的循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統(tǒng)；所述循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽；所述模擬漂浮植物固定系統(tǒng)包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座。本實用新型提供的含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，能夠模擬城市中含漂浮植物的河道，為含漂浮植物河道的規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)支撐。
【專利說明】一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)境水動力學【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]植物常見于天然河道、湖泊漫灘及人工景觀渠道中。植物為水生生物提供棲息之地，同時也增加了行洪阻力，改變了紊動結(jié)構(gòu)和泥沙運動的規(guī)律，影響污染物擴散輸移，是河流水動力系統(tǒng)至關(guān)重要的影響因子?，F(xiàn)代化的河流管理越來越重視“水安全、水環(huán)境、水景觀、水文化、水經(jīng)濟”五位一體的水生態(tài)模式，因此河道的規(guī)劃設(shè)計越來越重視水生植物的作用，常在河道的主槽或漫灘種植各種各樣的植物。
[0003]目前對河道的規(guī)劃設(shè)計主要是根據(jù)河道的行洪量來確定河道斷面尺寸和底坡，而在考慮行洪阻力及景觀效應(yīng)時，沒有專門針對含植物河道的設(shè)計手冊，一般依靠對植物疏密程度的定性判斷來進行糙率的修正。這主要是由于天然植物種類繁多，形狀各異，含植物的河道水流阻力難以確定。按植物與河道水位的相對位置關(guān)系，植物可分為非淹沒植物、淹沒植物及漂浮植物，如圖1-1至圖1-3所示。
[0004]目前，針對含植物河道的研究主要側(cè)重在淹沒植物和非淹沒植物工況，對漂浮植物條件下的河道研究還不多見。而漂浮植物是河道常見的植物種類之一，如槐葉萍、浮萍、鳳眼蓮和水葫蘆等。
[0005]采用上述對植物河道的規(guī)劃設(shè)計方法，沒有考慮到漂浮植物對河道紊流特性的影響，會出現(xiàn)以下方面的問題:
[0006](I)流速統(tǒng)計變量(如流速、雷諾應(yīng)力)預(yù)測有偏差，從而影響泥沙的起動及輸沙率，容易造成泥沙淤積，降低河道的過流能力；
[0007](2)河道的行洪阻力計算不準確，過高地預(yù)估行洪能力，增加了河道行洪的風險，易導(dǎo)致發(fā)生洪澇災(zāi)害；
[0008](3)紊動結(jié)構(gòu)的分析產(chǎn)生偏差，從而錯誤預(yù)估水流對污染物的擴散輸移能力，增大河道污染的風險。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型提出的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有河道規(guī)劃設(shè)計中存在的上述問題。科學合理的建立了含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，填補了現(xiàn)有對含漂浮植物河道研究的空白，為含漂浮植物河道的規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)支撐。
[0010]本實用新型提供了如下方案:
[0011]本實用新型提供了一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，包括用于模擬河道的循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統(tǒng)；
[0012]所述循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽，其中，抽水管道的一端接入水庫，抽水管道的另一端與水流量測量計的一端連接，水流量測量計的另一端與變頻泵的一端連接，變頻泵的另一端接入水槽，水槽通過尾門與泄水池相通，泄水池通過回水廊道與水庫相通；
[0013]所述模擬漂浮植物固定系統(tǒng)包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座，其中，鉚釘插入帶有密集鉆孔的塑料板，模擬的漂浮植物與鉚釘末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板中心位置設(shè)有螺紋連接件，塑料板通過螺紋連接件與第一固定支座連接。
[0014]本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，能夠模擬城市含漂浮植物的河道，填補了現(xiàn)有對漂浮植物的河道研究的空白，為含漂浮植物河道的規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)支撐。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1-1為非淹沒植物示意圖；
[0016]圖1-2為淹沒植物示意圖；
[0017]圖1-3為漂浮植物示意圖；
[0018]圖2-1為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)側(cè)視圖；
[0019]圖2-2為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)俯視圖；
[0020]圖3-1為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)中模擬漂浮植物固定系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0021]圖3-2為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)中模擬漂浮植物固定系統(tǒng)的俯視圖；
[0022]圖中，I是水庫，2是抽水管道，3是水流量測量計，4是變頻泵，5是平水格柵，6是刻度尺，7是上游支撐，8是可升降螺桿，9是尾門，10是泄水池，11是回水廊道，12是水槽，13是塑料板，14是鉚釘，15是螺紋連接件，16是模擬的漂浮植物，17是第一固定支座，18是第二固定支座，19是聲學多普勒流速儀(ADV)。

【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0024]實施例、本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)包括用于模擬城市河道的循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)和可模擬河道中的漂浮類植物的漂浮植物固定系統(tǒng)。
[0025]如圖2-1和圖2-2所示，模擬循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)包括水庫1、抽水管道2、水流量測量計3、變頻泵4、平水格柵5、刻度尺6、上游支撐7、下游支撐8、尾門9、泄水池10、回水廊道11、水槽12、聲學多普勒流速儀19及連接聲學多普勒流速儀的固定支座18，其中，抽水管道2的一端接入水庫1，抽水管道2的另一端與水流量測量計3的一端連接，水流量測量計3的另一端與變頻泵4的一端連接，變頻泵4的另一端接入水槽12，水槽12通過尾門9與泄水池10相通,泄水池10通過回水廊道11與水庫I相通,水槽內(nèi)裝有平水格柵5，水槽底部鋪設(shè)大理石板，水槽長12m、寬0.42m、高0.70m，水槽上、下游設(shè)有固定不可調(diào)的上游支撐7、可調(diào)的下游支撐8，上游支撐7距離上游進水口 2m，下游支撐8距離下游出水口 3.5m,水槽的側(cè)壁設(shè)置有刻度尺6，靠近尾門9設(shè)有聲學多普勒流速儀19，聲學多普勒流速儀19安裝在第二固定支座18上。
[0026]下游支撐8上設(shè)有齒輪和可升降螺桿，用以調(diào)節(jié)水槽底坡，水槽變坡范圍為-5%?3% ;工作時水流經(jīng)變頻泵4工作后抽入水槽12，之后經(jīng)過尾門9進入回水廊道11，接著返回水庫I實現(xiàn)循環(huán)。
[0027]如圖2-1、圖3-1和圖3-2所示，模擬漂浮植物固定系統(tǒng)包括模擬的漂浮植物16、鉚釘14、螺紋連接件15、塑料板13及第一固定支座17，其中，鉚釘14插入帶有密集鉆孔的塑料板13，模擬的漂浮植物16與鉚釘14末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板13中心位置設(shè)有螺紋連接件15，塑料板13通過螺紋連接件15與第一固定支座17連接。
[0028]為使模擬的漂浮植物植入模擬水槽，選擇有密集鉆孔的塑料板13為載體，根據(jù)設(shè)計要求確定需要安置植物在塑料板13上的位置，然后在塑料板13的相應(yīng)位置插上鉚釘14，接著將模擬的漂浮植物16與鉚釘14的末端綁扎固定形成漂浮植物帶，塑料板13的中心位置設(shè)有螺紋連接件15，其作用是將該螺紋連接件15與其上方的第一固定支座17聯(lián)合起來，實現(xiàn)在水槽中漂浮植物的植入。
[0029]本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，建立的用于模擬城市河道的循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)，可以模擬不同水力條件下的含漂浮植物的河道；通過建立模擬漂浮植物固定系統(tǒng)，可以模擬天然實際存在的不同漂浮植物，并可實現(xiàn)植物的不同排列方式和植物不同密度的模擬。通過建立的模擬循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)及模擬漂浮植物固定系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同設(shè)計要求的河道模擬，具體充分的靈活性。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括用于模擬河道的循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統(tǒng)； 所述循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽，其中，抽水管道的一端接入水庫，抽水管道的另一端與水流量測量計的一端連接，水流量測量計的另一端與變頻泵的一端連接，變頻泵的另一端接入水槽，水槽通過尾門與泄水池相通，泄水池通過回水廊道與水庫相通； 所述模擬漂浮植物固定系統(tǒng)包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座，其中，鉚釘插入帶有密集鉆孔的塑料板，模擬的漂浮植物與鉚釘末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板中心位置設(shè)有螺紋連接件，塑料板通過螺紋連接件與第一固定支座連接。
2.如權(quán)利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述水槽內(nèi)裝有平水格柵，水槽底部鋪設(shè)大理石板。
3.如權(quán)利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述水槽上下游設(shè)有固定不可調(diào)的上游支撐和可調(diào)的下游支撐，所述上游支撐距上游進水口 2m，下游支撐距下游出水口 3.5m。
4.如權(quán)利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)可變坡水槽系統(tǒng)還包括設(shè)置在水槽側(cè)壁的刻度尺和靠近尾門的聲學多普勒流速儀，所述聲學多普勒流速儀安裝在第二固定支座上。
【文檔編號】E02B1/02GK203855930SQ201420235800
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】田志軍, 唐洪武, 肖建峰, 閆靜, 周雪晴, 周東泉, 何孝光 申請人:江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司