本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)分層加溫裝置，具體的說，是一種利用分層加溫的方法實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水溫沿深度分層變化的實(shí)驗(yàn)室裝置。

背景技術(shù)：

深水大庫(kù)的水體溫度沿著深度方向一般具有明顯的溫度分層，即表層的溫度高，底層溫度相對(duì)較低。在實(shí)驗(yàn)室開展水庫(kù)下泄水流的溫度變化時(shí)，基本都是縮尺模型。根據(jù)比尺，實(shí)驗(yàn)室模型的水深都很淺，一般都是在幾十厘米到一兩米之間。因此實(shí)驗(yàn)室靠水深自然調(diào)整分層溫度，那是無法實(shí)現(xiàn)的。因此本實(shí)用新型提出一種實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)分層加溫裝置來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)水溫的分層模擬，通過裝置可以制造出具有多層不同溫度的水庫(kù)水體，從而便于開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)分層加溫裝置，該分層加溫裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于實(shí)驗(yàn)室使用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)分層加溫裝置，包括下池、試驗(yàn)段、分層加溫段和上池，所述下池為矩形水槽，試驗(yàn)下泄的水體通過所述下池流走；

所述試驗(yàn)段由試驗(yàn)水槽和泄水孔組成，所述試驗(yàn)水槽為梯形斷面結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)水槽的一端下部通過所述泄水孔與下池相連通，另一端與所述分層加溫段相連；

所述分層加溫段由溫度傳感器、分層箱、電阻加熱管、支架、電線、電流控制器、溫度采集儀和電纜線組成，所述分層箱也為梯形斷面結(jié)構(gòu)，分層箱的內(nèi)壁通過分層鋼板沿高度方向上等間距的分為4～12層，所述分層鋼板嵌固在分層箱的內(nèi)壁，分層箱的一端與所述試驗(yàn)水槽相連，另一端與上池相連；與上池相連的一側(cè)每層中部S型布置有電阻加熱管，所述電阻加熱管架在兩側(cè)支架上，所述支架與分層鋼板固定連接；每層的電阻加熱管通過電線與電流控制器連接，電流控制器可調(diào)節(jié)每層電阻加熱管的電流強(qiáng)度；與試驗(yàn)水槽相連的一側(cè)每層出口的邊壁上設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過電纜線與溫度采集儀相連，用于測(cè)試每層出口的水流溫度；

所述上池由一個(gè)矩形水箱構(gòu)成，上池與所述分層箱連接處開有梯形缺口，確保上池水流平順的流入分層箱。

所述試驗(yàn)水槽的梯形斷面結(jié)構(gòu)、分層箱的梯形斷面結(jié)構(gòu)和梯形缺口的梯形尺寸一致。

所述分層箱內(nèi)每層設(shè)有2～10個(gè)支架。所述分層箱的長(zhǎng)度為200～400cm。

所述下池、試驗(yàn)段、分層加溫段和上池均由鋼筋混凝土材料制成。

所述泄水孔的尺寸為10～45cm×10～45cm。

所述分層鋼板的厚度為0.3～1cm。

所述電阻加熱管的直徑為0.2～1cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

該裝置可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)水溫的分層模擬可以制造出具有多層不同溫度的水庫(kù)水體，從而便于開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。例如可以在試驗(yàn)水槽段開展疊梁門、擋水幕布等分層取水結(jié)構(gòu)對(duì)下泄溫度的影響程度，從而為工程設(shè)計(jì)提供有效的評(píng)估數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型分層加溫裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-下池，2-試驗(yàn)水槽，3-溫度傳感器，4-分層箱，5-電阻加熱管，6-支架，7-上池，8-電線，9-電流控制器，10-溫度采集儀，11-電纜線，12-泄水孔

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，一種實(shí)驗(yàn)室水庫(kù)分層加溫裝置，由下池1、試驗(yàn)段、分層加溫段和上池7四部分組成；

下池1為矩形水槽，由鋼筋混凝土材料構(gòu)成，斷面尺寸為1.2m×1m，壁厚15cm；試驗(yàn)下泄水體通過下池1流走。

試驗(yàn)段由試驗(yàn)水槽2和泄水孔12組成；試驗(yàn)水槽2為梯形斷面水槽，水槽一端被封堵，梯形斷面尺寸為底邊1.5m，上邊3m，高2m，壁厚20cm；試驗(yàn)水槽2外側(cè)可設(shè)支撐確保結(jié)構(gòu)安全；試驗(yàn)水槽2的封堵一側(cè)與下池1連接；封堵一側(cè)底部設(shè)有泄水孔12，水體可通過泄水孔12流入下池1，泄水孔12尺寸為30cm×30cm；試驗(yàn)水槽2的另一端與分層加溫段連接；試驗(yàn)段構(gòu)成材料為鋼筋混凝土材料。

分層加溫段由溫度傳感器3、分層箱4、電阻加熱管5、支架6、電線8、電流控制器9、溫度采集儀10和電纜線11組成。

分層箱4的外側(cè)為梯形斷面結(jié)構(gòu)，斷面尺寸與試驗(yàn)段一致，長(zhǎng)度3m；材料為鋼筋混凝土材料；分層箱4的內(nèi)壁采用分層鋼板沿著高度方向?qū)⒎謱酉渚鶆虻姆譃?～12層，分層鋼板的厚度5mm；分層鋼板嵌固在分層箱4的邊壁內(nèi)；分層箱4的一端與試驗(yàn)水槽2連接，另一端與上池7連接；靠近上池7一側(cè)的每層中部S型布設(shè)電阻加熱管5，電阻加熱管5直徑為0.5cm，間距5cm，布設(shè)范圍靠近上池7一側(cè)1.5m長(zhǎng)度內(nèi)；電阻加熱管5架在兩側(cè)支架6上，支架6與分層鋼板焊接連接，支架6每層每側(cè)設(shè)5個(gè)；每層電阻加熱管5通過電線8與電流控制器9連接；電流控制器9可調(diào)節(jié)每層電阻加熱管5的電流強(qiáng)度；靠近試驗(yàn)水槽2一側(cè)的每層出口邊壁上布設(shè)溫度傳感器3，溫度傳感器3通過電纜線11與溫度采集儀10相連，可以測(cè)試每層出口的水流溫度。

上池7為一矩形水箱，尺寸為5m×5m×2m，材料為鋼筋混凝土材料；上池7一側(cè)開有一梯形缺口，尺寸與分層箱4外側(cè)梯形斷面結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面尺寸一致；上池7與分層箱4在缺口處連接，確保上池7的水流較平順的流入分層箱4。

本實(shí)用新型并不限于上文描述的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式的描述旨在描述和說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下還可做出很多形式的具體變換，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。