一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)。包括蓄水池，潛水泵，流量計，閥門開關(guān)，水槽，液壓千斤頂；還包括水槽中位置調(diào)節(jié)器，可調(diào)位置進水口，柵格網(wǎng)，提拉閘門，數(shù)字溫度鏈和采樣管；及回水沖沙管，水槽外多通道記錄儀和泵吸水樣采集箱、排水孔高程調(diào)節(jié)裝置和可調(diào)位置出水口。該水槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；不僅能模擬在入流階段一開始的分層流，閘流釋放下的分層流和進水口在不同深度時的分層流、底坡糙率不同分層流以及不同形態(tài)、不同因素導(dǎo)致的分層流運動過程；通過該水槽系統(tǒng)彌補了以往傳統(tǒng)分層流試驗中模擬分層流類型的單一性，成功地實現(xiàn)了對不同類型分層流模擬的試驗水槽系統(tǒng)，并提高了對異重流分析與研究的可靠性和準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水利工程中試驗水槽系統(tǒng)，特別涉及水環(huán)境保護技術(shù)中適用于水庫的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，屬于水利水電工程設(shè)施領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)兩種、或兩種以上密度相差不大、可以相混的流體，因為其比重的差異而發(fā)生相對流動，即如果一種流體沿著交界面的方向移動，在流動過程中不與其他流體發(fā)生全局性的摻混，這種流動稱為分層流。從水利工程中水庫方面來看，由于水庫內(nèi)儲水量大、水深且水流流速慢，汛期時含有大量細粒泥沙渾濁河水水流潛入蓄有清水的水庫中。由于前者的密度較大，在特定水力學(xué)條件下，一定時間內(nèi)，泥沙渾水并不能很快與水庫中清水摻混，而在水庫清水之間某一深度向下游運動，形成上層清水、下層渾水的兩層流動。同樣的道理，由于溫度或者鹽度的不同，使得水體密度不同而分層，即在水體中某一深度產(chǎn)生一股水流，其溫度或者鹽度比上下水體的密度大，且不與上下水體摻混，從而形成溫差分層流或者鹽度分層流。
[0003]分層流研究對國民經(jīng)濟建設(shè)、人民生活和環(huán)境保護等方面有著十分重要的作用，利用水沙分層流能將高濃度渾水排泄出水庫以延長水庫壽命，恢復(fù)水庫下游河道沖刷平衡;而對溫差分層流的研究有助于對珍稀水生生物保護、魚類養(yǎng)殖與繁殖及農(nóng)作物灌溉生產(chǎn)等等提供科學(xué)依據(jù)，這些都是分層流研究的熱點和難點問題。
[0004]針對上述這些問題，國內(nèi)外已經(jīng)給出多種分層流研究的水槽系統(tǒng)，但各水槽系統(tǒng)能夠用于研究的分層流問題較單一，即大多只針對于某一種分層流，未能將對各種可能發(fā)生的分層流和不同因素影響下的分層流的模擬集于一體，比如，溫差-泥沙耦合異重流模擬試驗系統(tǒng)，僅僅模擬了泥沙異重流在水溫分層水體中在水槽中層與表層進行的現(xiàn)象;不能模擬閘流釋放的情況下產(chǎn)生的異重流和進水口在不同深度時產(chǎn)生的各種異重流，并且也不能模擬水體中底坡糙率不同時，對于底層分層流的影響。因此，為滿足各類分層流模擬試驗研究需求，經(jīng)本課題組研究設(shè)計一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，這正是本發(fā)明的任務(wù)所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的正是針對分層流研究現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷和不足，提出一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)。該試驗水槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便;能模擬在入流階段一開始就發(fā)展的分層流，閘流釋放的情況下產(chǎn)生的分層流和進水口在不同深度時產(chǎn)生的分層流，以及模擬底坡糙率不同時，產(chǎn)生的底層分層流現(xiàn)象等;通過該模擬試驗水槽系統(tǒng)彌補了以往傳統(tǒng)分層流試驗中模擬分層流類型的單一性，成功地實現(xiàn)了對不同類型分層流模擬的試驗水槽系統(tǒng)，并能提高對異重流分析與研究的可靠性和準(zhǔn)確性。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明是采用由以下技術(shù)措施構(gòu)成的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，包括蓄水池，潛水栗，導(dǎo)管，流量計，閥門開關(guān)，水槽，輔助水尺，固定支架，液壓千斤頂;按照本發(fā)明，還包括水槽中的位置調(diào)節(jié)器，可調(diào)位置進水口，柵格網(wǎng)，提拉閘門，數(shù)字溫度鏈和若干采樣管；以及回水沖沙管，水槽外面安裝的多道記錄儀和栗吸水樣采集箱、排水孔高程調(diào)節(jié)裝置和可調(diào)位置出水口；所述潛水栗置于蓄水池中，回流沖沙管下端置于蓄水池底部，回水沖沙管上端通過安裝的第一閥門開關(guān)與潛水栗出水管連接，潛水栗出水管通過導(dǎo)管與流量計一端連接，流量計另一端連接導(dǎo)管上安裝的第二閥門開關(guān)，第二閥門開關(guān)通過導(dǎo)管與水槽中位置調(diào)節(jié)器連接，位置調(diào)節(jié)器通過導(dǎo)管連接可調(diào)位置進水口，可調(diào)位置進水口后面的柵格網(wǎng)位于提拉閘門前面;數(shù)字溫度鏈與水槽外設(shè)置的多通道記錄儀連接，栗吸水樣采集箱與各采樣管連接，數(shù)字溫度鏈和各采樣管用固定支架固定，輔助水尺固定于水槽側(cè)壁;所述排水孔高程調(diào)節(jié)裝置和可調(diào)位置出水口安裝于水槽外末端;所述潛水栗從蓄水池抽水，水流通過導(dǎo)管再經(jīng)可調(diào)位置進水口流入水槽，通過流量計和第一閥門開關(guān)與第二閥門開關(guān)的開與關(guān)來調(diào)節(jié)進入到水槽中的水流量大小。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述水槽其主體設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)，并與可調(diào)位置出水口垂直連接，其底部由液壓千斤頂支撐，設(shè)置的伸縮支架安裝在水槽最右端的底部，水槽的壁面設(shè)置為鋼化玻璃。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述水槽中位置調(diào)節(jié)器設(shè)置為其內(nèi)壁為螺紋狀的螺絲口圓筒，以便對可調(diào)位置進水口高度進行調(diào)節(jié)。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述水槽中可調(diào)位置進水口包裹著導(dǎo)管末端，即可調(diào)位置進水口包裹在導(dǎo)管末端外面，能在導(dǎo)管末端外面上下滑動，以便與位置調(diào)節(jié)器配合使用。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述水槽外面的排水孔高程調(diào)節(jié)裝置由一塊高和寬大于水槽主體的鋼結(jié)構(gòu)的高和寬并帶排水孔的玻璃擋板和固定夾組成，以便調(diào)節(jié)排水孔高程。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述水槽外面的與鋼結(jié)構(gòu)垂直連接的可調(diào)位置出水口設(shè)置為有兩處可折彎90度的旋轉(zhuǎn)彎管，一處旋轉(zhuǎn)彎管是在可調(diào)位置出水口的三分之一處，另一旋轉(zhuǎn)彎管是在可調(diào)位置出水口的三分之二處；以便對可調(diào)位置出水口的高度進行調(diào)節(jié)。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述水槽外面的多通道記錄儀上連接的數(shù)字溫度鏈上設(shè)置有若干溫度探頭，其每間隔2-5cm的距離設(shè)置一個溫度探頭，以確保沿水深方向各段均有溫度探頭。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述水槽中的柵格網(wǎng)是由橫向和豎向隔板構(gòu)成的網(wǎng)格狀隔板，其隔板厚度與隔板間距均可調(diào)節(jié)，從而達到消除入流波浪、平穩(wěn)水流目的。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述水槽中設(shè)置的提拉閘門為電動快速提拉閘門。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述回水沖沙管沿著蓄水池池底盤繞一周，且沿程設(shè)置有若干沖沙管出水口。
[0017]本發(fā)明所述的數(shù)字溫度鏈為數(shù)字溫度鏈和數(shù)字鹽度鏈兩用，需要測量鹽度時，可通過切換鏈以實現(xiàn)對于鹽度的測量與記錄。
[0018]本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中，所述蓄水池中設(shè)置的回水沖沙管能使蓄水池底的物質(zhì)摻混均勻；所述的可調(diào)位置進水口通過位置調(diào)節(jié)器和導(dǎo)管相連，通過轉(zhuǎn)動與松動位置調(diào)節(jié)器，從而伸縮可調(diào)位置進水口來調(diào)節(jié)可調(diào)位置進水口的高度，然后擰緊位置調(diào)節(jié)器，從而連接并固定導(dǎo)管和可調(diào)位置進水口。所述可調(diào)位置出水口與排水孔高程調(diào)節(jié)裝置上的排水孔相接，上下移動排水孔高程調(diào)節(jié)裝置，與其相連接的可調(diào)位置出水口隨之上下移動，調(diào)節(jié)到合適位置之后用固定夾將其固定在水槽外壁上；另外，可調(diào)位置出水口本身也可通過旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)其高度。在本發(fā)明對不同分層形態(tài)分層流的研究中，不同工況下對水深有不同的要求，為了保證出流流態(tài)，必須使得水槽中可調(diào)位置進水口位置在垂直方向上可調(diào)；同樣水槽中可調(diào)位置出水口的位置在垂直方向上以及形狀上必須可變；因而設(shè)置在可調(diào)位置進水口與導(dǎo)管連接處的位置調(diào)節(jié)器和與可調(diào)位置出水口連接的排水孔高程調(diào)節(jié)裝置正好可以滿足這一要求。
[0019]本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中，所述的柵格網(wǎng)若改變隔板的間距或者隔板的厚度，可以起到微調(diào)水流流速的作用，使得進入水槽的水流平穩(wěn)且更加均勻的。
[0020]本發(fā)明所述的分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中，所述的提拉閘門是根據(jù)水槽實驗的需要通過電動快速提拉閘門給水槽中通入渾水、或鹽水、高溫水;而且在試驗過程中根據(jù)分層流模擬試驗的要求，選擇提拉閘門的啟閉狀態(tài);若研究閘流釋放，則等到閘門前的水體水面與閘門后的水體水面齊平時開啟閘門，閘門迅速被提起，形成垂直交界面；若直接開啟閘門，則可模擬由入流階段開始發(fā)展的分層流現(xiàn)象。另外，若改變閘門的位置，從而實現(xiàn)后續(xù)補充量不同的分層流現(xiàn)象的模擬。
[0021 ]本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中，所述的回水沖沙管上端連接在導(dǎo)管上，下端盤繞在蓄水池底，下端沿程設(shè)置了一系列的出水口，包括末端的出水口，水栗將蓄水池中的渾水吸入導(dǎo)管，一部分沿著導(dǎo)管進入水槽中，另一部分通過回水沖沙管沿程設(shè)置的出水口又回到蓄水池中，使蓄水池中渾水保持紊動，從而使池底泥沙懸浮，泥沙摻混均勻。
[0022]本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中，所述的數(shù)字溫度鏈或數(shù)字鹽度鏈與放置于水槽外面的多通道記錄儀連接，數(shù)字溫度鏈上裝有溫度探頭，用來探測水溫的分層情況，若將溫度探頭換成鹽度探頭，則可以用來探測鹽度沿著水深的變化。因此該水槽系統(tǒng)還能實現(xiàn)模擬對溫差異重流和由于鹽度產(chǎn)生的異重流。
[0023]本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)還能更深入地研究分層流問題，具有重要的科學(xué)應(yīng)用價值和現(xiàn)實的研究意義。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益的技術(shù)效果:
[0025]1、本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其主體采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼化玻璃，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，水槽內(nèi)水流平穩(wěn)，玻璃壁面便于觀測并減少對于流場的影響。
[0026]2、本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，能夠模擬閘流釋放、入流階段開始發(fā)展的分層流、溫度分層流、水庫水沙分層流、河口處鹽度分層流;實驗效果顯著，適合推廣使用。
[0027]3、本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中設(shè)置的回水沖沙管可以增加蓄水池中的紊動，并能隨時增加蓄水池中的渾水含沙量。
[0028]4、本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)采用石英粉來調(diào)配渾水，石英粉粒徑小且均一，隨流性強，不易發(fā)生絮凝現(xiàn)象，且有具有泥沙顆粒的沉降特點，是室內(nèi)水沙分層流模擬試驗優(yōu)選的模型沙。
[0029]5、本發(fā)明所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)采用了伸縮式的可調(diào)位置進水口和高度可調(diào)位置的出水口、坡度調(diào)整結(jié)構(gòu)、溫度和鹽度探測采用數(shù)字溫度鏈和鹽度鏈的切換來實現(xiàn)、以及底板糙率變換結(jié)構(gòu)，提高了該試驗水槽系統(tǒng)模型的適用性且自動化程度較高，便于單人操作。
【附圖說明】
[0030]圖1本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖2本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中水槽主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中位置調(diào)節(jié)器和可調(diào)位置進水口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中排水孔高程調(diào)節(jié)裝置和可調(diào)位置出水口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5本發(fā)明所述一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中蓄水池結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中，I蓄水池，2潛水栗，3導(dǎo)管，4流量計，5第一閥門開關(guān)，6回水沖沙管，7位置調(diào)節(jié)器，8可調(diào)位置進水口，9柵格網(wǎng)，10提拉閘門，11水槽，12數(shù)字溫度鏈，13多通道記錄儀，14栗吸水樣采集箱，15采樣管，16固定支架，17輔助水尺，18排水孔高程調(diào)節(jié)裝置，19可調(diào)位置出水口，20液壓千斤頂，21鋼結(jié)構(gòu)，22鋼化玻璃，23固定夾，24排水孔，25沖沙管出水口，26伸縮支架，27第二閥門開關(guān)。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖并用具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但并不意味著是對本發(fā)明保護內(nèi)容的任何限定，即本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實施例中的所述內(nèi)容。
[0037]本發(fā)明所述分層流模擬實驗水槽系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括蓄水池I，潛水栗2，導(dǎo)管3，流量計4，閥門開關(guān)，水槽11，輔助水尺17，固定支架16，液壓千斤頂20;還包括水槽11中的位置調(diào)節(jié)器7，可調(diào)位置進水口 8，柵格網(wǎng)9，提拉閘門10，數(shù)字溫度鏈12和若干采樣管15;以及回水沖沙管6，水槽11外面安裝的多通道記錄儀13和栗吸水樣采集箱14、排水孔高程調(diào)節(jié)裝置18和可調(diào)位置出水口 19;所述潛水栗2置于蓄水池I中，回流沖沙管6下端置于蓄水池I底部，回水沖沙管6上端通過安裝的第一閥門開關(guān)5與潛水栗2出水管連接，潛水栗出水管通過導(dǎo)管3與流量計4 一端連接，流量計4另一端連接導(dǎo)管3上安裝的第二閥門開關(guān)27，第二閥門開關(guān)27通過導(dǎo)管3與水槽11中的位置調(diào)節(jié)器7連接，位置調(diào)節(jié)器7通過導(dǎo)管3連接可調(diào)位置進水口 8，可調(diào)位置進水口 8后面的柵格網(wǎng)9位于提拉閘門10前面;水槽中數(shù)字溫度鏈12與水槽11外設(shè)置的多通道記錄儀13連接，栗吸水樣采集箱14與各采樣管15連接，數(shù)字溫度鏈12和各采樣管15再用固定支架16固定，輔助水尺17固定于水槽11側(cè)壁;所述排水孔高程調(diào)節(jié)裝置18和可調(diào)位置出水口 19安裝于水槽11外末端。所述潛水栗2從蓄水池I抽水，水流通過導(dǎo)管3再經(jīng)可調(diào)節(jié)位置進水口 8流入水槽11，通過流量計4和第一閥門開關(guān)5與第二閥門開關(guān)27調(diào)節(jié)進入到水槽11的水的流量大小。本圖中，水流方向為自左向右。
[0038]圖2中，所述水槽系統(tǒng)中水槽11的主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)21與底部的液壓千斤頂20連接，液壓千斤頂20用于支撐固定水槽主體，還用來改變水槽11的坡度以便模擬不同水庫的坡度或者同一水庫坡度的變化，伸縮支架26安裝在水槽11最右端的底部，通過液壓千斤頂20調(diào)節(jié)水槽11的坡度時，伸縮支架26升高或者降低，并用來支撐水槽，水槽11的右端設(shè)置可調(diào)位置出水口 19，水槽11的壁面設(shè)置為鋼化玻璃22，是為便于觀察水槽內(nèi)的分層流情況。
[0039]圖3中，所述水槽系統(tǒng)運行前，給水槽11注水時，啟動潛水栗2之后，水流沿著導(dǎo)管3通過位置調(diào)節(jié)器7經(jīng)過可調(diào)位置進水口 8進入水槽11，調(diào)節(jié)可調(diào)位置進水口 8高度時，首先旋轉(zhuǎn)位置調(diào)節(jié)器7的螺絲口使其變松，然后上下滑動可調(diào)位置進水口 8內(nèi)的導(dǎo)管3末端，調(diào)到所需位置之后，再旋轉(zhuǎn)位置調(diào)節(jié)器7螺絲口將其固定。
[0040]圖4中，可調(diào)位置出水口19的出水口徑應(yīng)滿足所述水槽系統(tǒng)最大出流，最大初流為1.6m3/s，但水槽11中水面高度不同時，可通過旋轉(zhuǎn)可調(diào)位置出水口 19使出水口內(nèi)液面比水槽11內(nèi)的液面稍低或者與其在一個水平面。另外，排水孔24的位置也是可調(diào)的，排水孔24是排水孔高程調(diào)節(jié)裝置18上的一個孔，其高和寬比水槽11的鋼結(jié)構(gòu)21的框架均大，且用固定夾23固定在鋼結(jié)構(gòu)21上，若松開固定夾，上下移動排水孔高程調(diào)節(jié)裝置18，排水孔24的高度隨之改變，由于可調(diào)位置出水口 19與排水孔相接，故可調(diào)位置出水口 19的高度也隨之改變，從而調(diào)節(jié)可調(diào)位置出水口 19的高度，可調(diào)位置出水口 19的高度還可以通過旋轉(zhuǎn)其本身進行調(diào)節(jié)。
[0041]圖5中，回水沖沙管6沿著蓄水池I池底盤繞一周，沿程設(shè)置若干沖沙出水口25，沖沙出水口 25的出流可增加蓄水池I的紊動，使蓄水池I中的泥沙摻混均勻。
[0042]實施例:
[0043]本實施例中，所用水槽11高為lm，長為15m;
[0044]所用多通道記錄儀13與選用的數(shù)字溫度鏈相連接，數(shù)字溫度鏈上的溫度探頭間隔為2cm，共有38個探頭；
[0045]所用提拉閘門10為電動快速提拉閘門；電動快速提拉閘門在水槽中水流方向上的位置可變，即電動快速提拉閘門到水槽進水端的距離可變；以便調(diào)節(jié)進行閘流釋放分層流試驗時的后續(xù)渾水補充量，特別適用于模擬閘流釋放產(chǎn)生的分層流現(xiàn)象。
[0046]所用栗吸水樣采集箱14與采用的16根采樣管15連接，其取樣口的高度間隔為5cm;
[0047]本試驗可調(diào)流量范圍為0-lm3/h。
[0048]本實施例中所述的分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)中采用石英粉來調(diào)配渾水;而所述水槽底板上可鋪設(shè)粘連砂石的帆布，所用粘連砂石的粒徑與級配不同，則其糙率不同，以便于研究不同庫底糙率對于分層流運動規(guī)律的影響。
[0049]采用本發(fā)明所述的分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)進行水庫泥沙分層流模擬試驗的過程及操作步驟如下:
[0050]試驗前，按照圖1所示的分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接好各儀器及部件。調(diào)節(jié)水槽11底部的液壓千斤頂20，從右至左依次緩慢抬升，使水槽11坡度為0.005，然后調(diào)節(jié)水槽11底板的糙率，將糙率η調(diào)整為0.02，然后固定住伸縮支架26。
[0051]首先向蓄水池I中注入清水，打開導(dǎo)管3上的第二閥門開關(guān)27，但要關(guān)上回水沖沙管6上的第一閥門開關(guān)5，開啟電動快速提拉閘門10，調(diào)節(jié)位置調(diào)節(jié)器7將可調(diào)位置進水口 8調(diào)至水槽11底部，然后打開潛水栗2，清水被吸入水槽11，待水槽11中水面高度達到水槽11深度的四分之三時，即0.75m水深，則關(guān)閉潛水栗2。然后向蓄水池I中加入5Kg石英粉，使其與水槽中清水摻混，調(diào)節(jié)位置調(diào)節(jié)器7將可調(diào)位置進水口 8調(diào)到一半水深的位置，同時打開回水沖沙管6上的第一閥門開關(guān)5，然后打開潛水栗2向水槽11的清水中注入渾水，模擬異重流的產(chǎn)生，此時有一部分渾水通過回水沖沙管6回到蓄水池I使池底泥沙懸浮，泥沙摻混均勻，從渾水前鋒運動到各采樣管15時起，開啟栗吸水樣采集箱14采集不同深度的水樣，每隔30秒采集一次，分析其含沙量變化，便于后續(xù)處理分析，觀察渾水前鋒的運動過程直至其運動至水槽11末端，可以對泥沙分層流在水體中的前鋒厚度、運動速度以及離底點，即分層流前鋒離開水槽底部的位置等進行分析。在這個過程中，打開多通道記錄儀13，記錄不同水深的溫度，以便后續(xù)分析水溫對于泥沙分層流的影響。
[0052]本實施例所述泥沙分層流在水槽中的運動過程中，還可利用數(shù)碼成像技術(shù)對渾水運動過程進行記錄;最后待渾水運動到水槽末端時，打開可調(diào)位置出水口 19，旋轉(zhuǎn)可調(diào)位置出水口 19使出水口中的液面稍低于水槽中的液面，排凈水槽中的水。至此，完成一組泥沙分層流試驗。
【主權(quán)項】
1.一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，包括蓄水池(I)，潛水栗(2)，導(dǎo)管(3)，流量計(4)，閥門開關(guān)，水槽(11)，輔助水尺(17)，固定支架(16)及液壓千斤頂(20);其特征在于還包括水槽(11)中的位置調(diào)節(jié)器(7)，可調(diào)位置進水口(8)，柵格網(wǎng)(9)，提拉閘門(10)，數(shù)字溫度鏈(12)和若干采樣管；以及回水沖沙管(6)，水槽外面安裝的多通道記錄儀(13)和栗吸水樣采集箱(14)、排水孔高程調(diào)節(jié)裝置(18)和可調(diào)位置出水口(19);所述潛水栗(2)置于蓄水池(I)中，回流沖沙管(6)下端置于蓄水池(I)底部，回水沖沙管上端通過安裝的第一閥門開關(guān)(5)與潛水栗(2)出水管連接，潛水栗(2)出水管通過導(dǎo)管(3)與流量計(4)一端連接，流量計(4)另一端連接導(dǎo)管(3)上安裝的第二閥門開關(guān)(27)，并通過導(dǎo)管與水槽中位置調(diào)節(jié)器(7)連接，位置調(diào)節(jié)器通過導(dǎo)管連接可調(diào)位置進水口(8)，其后柵格網(wǎng)(9)位于提拉閘門(10)前面;數(shù)字溫度鏈(12)與水槽外設(shè)置的多通道記錄儀(13)連接，栗吸水樣采集箱(14)與各采樣管(15)連接，輔助水尺(17)固定于水槽側(cè)壁;所述排水孔高程調(diào)節(jié)裝置(18)和可調(diào)位置出水口(19)安裝于水槽外末端;潛水栗從蓄水池抽水，水流通過導(dǎo)管再經(jīng)可調(diào)位置進水口流入水槽，通過流量計和第一閥門開關(guān)與第二閥門開關(guān)的開與關(guān)來調(diào)節(jié)進入到水槽中的水流量大小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)其主體為鋼結(jié)構(gòu)(21)，并與可調(diào)位置出水口(19)垂直連接，底部由液壓千斤頂(20)支撐，設(shè)置的伸縮支架(26)安裝在水槽(11)最右端的底部，水槽的壁面設(shè)置為鋼化玻璃(22)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)中的位置調(diào)節(jié)器(7)設(shè)置為其內(nèi)壁為螺紋狀的螺絲口圓筒。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)中可調(diào)位置進水口(8)包裹著導(dǎo)管(3)末端，即可調(diào)位置進水口(8)包裹在導(dǎo)管(3)末端外面，能在導(dǎo)管(3)末端外面上下滑動，與位置調(diào)節(jié)器(7)配合使用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)外面的排水孔高程調(diào)節(jié)裝置(18)由一塊高和寬大于水槽(11)主體鋼結(jié)構(gòu)(21)的高和寬并帶排水孔(24)的玻璃擋板和固定夾(23)組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)外面與鋼結(jié)構(gòu)垂直連接的可調(diào)位置出水口(19)為有兩處可折彎90度的旋轉(zhuǎn)彎管，一處旋轉(zhuǎn)彎管是在可調(diào)位置出水口(19)的三分之一處，另一旋轉(zhuǎn)彎管是在可調(diào)位置出水口(19)的三分之二處。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)外面的多通道記錄儀(13)上連接水槽中的數(shù)字溫度鏈(12)上設(shè)置有若干溫度探頭，其每間隔.2-5cm的距離設(shè)置一個溫度探頭。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)中的柵格網(wǎng)(9)是由橫向和豎向隔板構(gòu)成的網(wǎng)格狀隔板，其隔板厚度與隔板間距均可調(diào)節(jié)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述水槽(II)中設(shè)置的提拉閘門(10)為電動快速提拉閘門。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分層流模擬試驗水槽系統(tǒng)，其特征在于所述回水沖沙管(6)沿著蓄水池(1)池底盤繞一周，且沿程設(shè)置有若干沖沙管出水口(25)。
【文檔編號】G01M10/00GK105865745SQ201610186359
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】安瑞冬, 李嘉, 易文敏, 李克鋒, 鄧云, 李然, 徐亞亞, 林寧亞
【申請人】四川大學(xué)