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一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置的制作方法

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一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置的制造方法

本實(shí)用新型涉及一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置,可以在泥沙水槽實(shí)驗(yàn)中模擬多種坡度的海灘剖面。



背景技術(shù):

泥沙水槽實(shí)驗(yàn)指在實(shí)驗(yàn)室人工水槽內(nèi)布置泥沙,在波浪和水流的作用下研究有泥沙影響的水沙運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的實(shí)驗(yàn)。在模擬近岸區(qū)域時(shí),隨著水深的減小需要堆積的泥沙體積不斷增加,而實(shí)際參與到試驗(yàn)中的泥沙量遠(yuǎn)小于堆積出海灘剖面輪廓所需的泥沙量,如果全部使用模型沙則處于水槽底部的泥沙沒(méi)有參與試驗(yàn),造成浪費(fèi)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了防止過(guò)多的模型沙不能參與實(shí)驗(yàn)造成的浪費(fèi),本實(shí)用新型提供一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置,將部分不需要研究的海灘剖面區(qū)域用硬體結(jié)構(gòu)代替泥沙,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作并減少模型沙的浪費(fèi),同時(shí)適應(yīng)各種不同形狀的海灘剖面。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:

一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置,包括可移動(dòng)坡頂、可移動(dòng)坡腳和承沙結(jié)構(gòu),所述可移動(dòng)坡頂包括坡頂?shù)撞靠蚣?、坡頂上部框架和坡頂支撐桿,所述坡頂支撐桿底端固定在所述坡頂?shù)撞靠蚣苌?,所述坡頂支撐桿頂端與所述坡頂上部框架連接,所述坡頂上部框架上設(shè)有坡頂輪廓板,所述坡頂輪廓板的下端連接有擋沙板一,所述可移動(dòng)坡腳包括坡腳底部框架、坡腳上部框架和坡腳支撐桿,所述坡腳支撐桿的底端固定在所述坡腳底部框架上,所述坡腳支撐桿的頂端與所述坡腳上部框架連接,所述坡腳上部框架的一端與所述坡腳底部框架連接,所述坡腳上部框架上設(shè)有坡腳輪廓板,所述坡腳輪廓板的上端連接有擋沙板二,所述承沙結(jié)構(gòu)包括承沙底部框架、承沙上部框架和承沙支撐桿,所述承沙支撐桿的底端固定在所述承沙底部框架上,所述承沙支撐桿的頂端與所述承沙上部框架連接,所述承沙上部框架的一端與所述承沙底部框架連接,所述承沙上部框架上設(shè)有承沙板。

作為優(yōu)選,所述坡頂支撐桿、承沙支撐桿和坡腳支撐桿均為可伸縮支撐桿。

作為優(yōu)選,所述坡頂支撐桿頂端通過(guò)鉸鏈與所述坡頂上部框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述坡腳支撐桿頂端通過(guò)鉸鏈與所述坡腳上部框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述承沙支撐桿頂端通過(guò)鉸鏈與所述承沙上部框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

作為優(yōu)選,所述坡腳上部框架的一端通過(guò)坡腳轉(zhuǎn)軸與所述坡腳底部框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述承沙上部框架的一端通過(guò)承沙轉(zhuǎn)軸與所述承沙底部框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

作為優(yōu)選,所述坡頂輪廓板的下端通過(guò)鉸鏈與擋沙板一可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述坡腳輪廓板的上端通過(guò)鉸鏈與擋沙板二可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

作為優(yōu)選,所述可伸縮支撐桿包括粗管和細(xì)管,所述粗管為空心結(jié)構(gòu),所述粗管嵌套在所述細(xì)管上,所述粗管上還設(shè)有鎖定裝置。

作為優(yōu)選,所述坡頂支撐桿為4根,所述坡腳支撐桿為2根,所述承沙支撐桿為2根。

作為優(yōu)選,所述坡頂輪廓板、坡腳輪廓板、承沙板以及擋沙板的邊緣均設(shè)有密封條。

作為優(yōu)選,所述坡頂輪廓板、坡腳輪廓板、承沙板以及擋沙板均為復(fù)合材料板。

作為優(yōu)選,所述坡頂?shù)撞靠蚣堋⑵马斏喜靠蚣?、坡腳底部框架、坡腳上部框架、承沙底部框架、承沙上部框架均有鋼鐵材料制成。

本實(shí)用新型的有益效果是:

本實(shí)用新型提供的一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置,解決了泥沙物理模型實(shí)驗(yàn)中模擬沙質(zhì)海灘剖面時(shí)模型沙用量過(guò)大、處于底部的模型沙沒(méi)有參與到實(shí)驗(yàn)中造成模型沙浪費(fèi)的問(wèn)題;該裝置可以調(diào)節(jié)成任意要求的海灘剖面形態(tài),可模擬任意坡度、長(zhǎng)度的海灘剖面,達(dá)到根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求隨意調(diào)節(jié)的目的;海灘坡腳部位會(huì)有沖刷的問(wèn)題,該裝置還可以防止坡腳被沖刷破壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的主視圖;

圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是可移動(dòng)坡頂?shù)牧Ⅲw結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是可移動(dòng)坡腳的立體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是承沙結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖。

附圖標(biāo)記列表:

其中,1-可移動(dòng)坡頂;2-可移動(dòng)坡腳;3-承沙結(jié)構(gòu);11-坡頂?shù)撞靠蚣埽?2-坡頂上部框架;13-坡頂支撐桿;14-坡頂輪廓板;15-擋沙板一;21-坡腳底部框架;22-坡腳上部框架;23-坡腳支撐桿;24-坡腳輪廓板;25-擋沙板二;26-坡腳轉(zhuǎn)軸;31-承沙底部框架;32-承沙上部框架;33-承沙支撐桿;34-承沙板;35-承沙轉(zhuǎn)軸;4-水槽;5-填沙區(qū)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:

如圖1、圖2所示,一種泥沙水槽試驗(yàn)海灘剖面模擬裝置,包括可移動(dòng)坡頂1、可移動(dòng)坡腳2和承沙結(jié)構(gòu)3,三個(gè)部分按順序放入玻璃水槽4中,先安放承沙結(jié)構(gòu)3,再將可移動(dòng)坡頂1和可移動(dòng)坡腳2放入,平推至圖1和圖2所示的位置嵌套成完整裝置。

可移動(dòng)坡頂1的結(jié)構(gòu)如圖3所示,包括坡頂?shù)撞靠蚣?1、坡頂上部框架12和四個(gè)坡頂支撐桿13,坡頂支撐桿13底端固定在坡頂?shù)撞靠蚣?1上,坡頂支撐桿13頂端與坡頂上部框架12通過(guò)鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,坡頂上部框架12上設(shè)有坡頂輪廓板14,坡頂輪廓板14的下端通過(guò)鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接有擋沙板一15。

可移動(dòng)坡腳2的結(jié)構(gòu)如圖4所示,包括坡腳底部框架21、坡腳上部框架22和坡腳支撐桿23,坡腳支撐桿23的底端固定在坡腳底部框架21上,坡腳支撐桿23的頂端與坡腳上部框架22通過(guò)鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,坡腳上部框架22的一端與坡腳底部框架21通過(guò)坡腳轉(zhuǎn)軸26可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,坡腳上部框架22上設(shè)有坡腳輪廓板24,坡腳輪廓板24的上端通過(guò)鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接有擋沙板二25。

承沙結(jié)構(gòu)3如圖5所示,包括承沙底部框架31、承沙上部框架32和承沙支撐桿33,承沙支撐桿33的底端固定在承沙底部框架31上,承沙支撐桿33的頂端與承沙上部框架32通過(guò)鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,承沙上部框架32的一端與承沙底部框架31通過(guò)承沙轉(zhuǎn)軸35可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,承沙上部框架32上設(shè)有承沙板34。

其中,坡頂支撐桿13、承沙支撐桿33和坡腳支撐桿23均為可伸縮支撐桿,可伸縮支撐桿包括粗管和細(xì)管,粗管和細(xì)管均為空心鋼管,粗管嵌套在細(xì)管上,粗管上還設(shè)有鎖定裝置,將可伸縮支撐桿調(diào)整到需要的長(zhǎng)度后,擰緊鎖定裝置上的鎖定旋鈕即可將可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度鎖定。

本實(shí)用新型提供的裝置放置于水槽4中后,坡頂輪廓板14、坡腳輪廓板24、承沙板34以及擋沙板的邊緣與水槽4壁面留有微小間隙,為了防止堆積模型沙的部分出現(xiàn)漏沙現(xiàn)象并保護(hù)水槽4壁。坡頂輪廓板14、坡腳輪廓板24、承沙板34以及擋沙板的邊緣均設(shè)有密封條,密封條為玻璃膠結(jié)合防水膠布以及橡膠條。

坡頂輪廓板14、坡腳輪廓板24、承沙板34以及擋沙板均為復(fù)合材料板。坡頂?shù)撞靠蚣?1、坡頂上部框架12、坡腳底部框架21、坡腳上部框架22、承沙底部框架31、承沙上部框架32均有鋼鐵材料制成。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:

使用時(shí),按照?qǐng)D1和圖2的示范位置將可移動(dòng)坡頂1、可移動(dòng)坡腳2和承沙結(jié)構(gòu)3,根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需要調(diào)整該裝置達(dá)到滿意的形式。首先調(diào)整可移動(dòng)坡腳2的可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度,以保證坡腳底部框架21和坡腳上部框架22的夾角與原型海岸的剖面坡腳角度一致。再根據(jù)設(shè)定的原型到模型的縮小比例,確定坡腳輪廓板24的長(zhǎng)度,并粘結(jié)于坡腳上部框架22上。然后調(diào)整可移動(dòng)坡頂1的可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度,使坡頂上部框架12的傾角與原型海灘近岸位置剖面傾角一致,達(dá)到模擬效果。再根據(jù)設(shè)定的原型到模型的縮小比例,確定坡頂輪廓板14的長(zhǎng)度,并粘結(jié)于坡頂上部框架12上。之后根據(jù)要模擬的海灘長(zhǎng)度,確定好可移動(dòng)坡腳2與可移動(dòng)坡頂1的相對(duì)位置,根據(jù)這個(gè)位置確定承沙板34的長(zhǎng)度,并粘結(jié)在承沙上部框架32上。最后根據(jù)可移動(dòng)坡頂1與可移動(dòng)坡腳2設(shè)定的坡面傾角,確定一個(gè)合適的承沙板34的傾斜角度,通過(guò)調(diào)節(jié)承沙結(jié)構(gòu)3的可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度,使承沙底部框架31和承沙上部框架32的夾角與確定的傾斜角度一致。最后將擋沙板一15和擋沙板二25放下,與承沙板34一同形成承沙凹槽,在水槽4中工作狀態(tài)如圖6所示,凹槽指定填沙區(qū)5加入模型沙,便可有針對(duì)性的開始對(duì)凹槽部分海灘剖面進(jìn)行波浪作用下海灘剖面形狀演變的研究。經(jīng)過(guò)設(shè)定,該裝置達(dá)到了可精確模擬海灘剖面形狀的目的,提高研究同時(shí)針對(duì)性的同時(shí)減少了模型沙的浪費(fèi)問(wèn)題。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段,還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

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