一種河口海岸動(dòng)力多因子耦合模擬試驗(yàn)水槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及河口海岸動(dòng)力因子模擬試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種河口海岸動(dòng)力多因子耦合模擬試驗(yàn)水槽。
【背景技術(shù)】
[0002]河口海岸動(dòng)力主要因子有風(fēng)、波浪、潮流、徑流、咸潮等，模擬多因子耦合對(duì)河口咸、淡水流的作用，對(duì)于研宄河口演變規(guī)律、河口水體的運(yùn)行規(guī)律、以及對(duì)河口海岸生態(tài)與環(huán)境的影響等有重大的指導(dǎo)意義。
[0003]目前的試驗(yàn)水槽一般只能針對(duì)單個(gè)因子開展試驗(yàn)，例如常見的水工模型試驗(yàn)水槽，只能開展徑流作用于水工建筑物的試驗(yàn)；再例如波浪試驗(yàn)水槽，只能開展波浪試驗(yàn)，因此這些試驗(yàn)水槽只能夠模擬單因子動(dòng)力作用機(jī)制；但河口海岸多因子耦合作用機(jī)制復(fù)雜，并不是各單因子作用的簡(jiǎn)單疊加，共同作用時(shí)各因子互相影響、互相制約，所以單因子模擬研宄的成果與實(shí)際情況偏差較大，不能滿足河口海岸多因子耦合作用的模擬試驗(yàn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種河口海岸動(dòng)力多因子耦合模擬試驗(yàn)水槽，其可同時(shí)對(duì)河口海岸的多種動(dòng)力因子進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0005]本發(fā)明所述的一種河口海岸動(dòng)力多因子耦合模擬試驗(yàn)水槽，包括槽體，槽體沿其長(zhǎng)度方向布置有多個(gè)可檢測(cè)槽體內(nèi)的水的鹽度和水位的鹽度計(jì)和水位計(jì)，所述的槽體前、后部的底壁分別設(shè)有下凹槽的前水池和后水池，位于槽體外側(cè)的雙向造流裝置的兩個(gè)水口分別通過(guò)管道與前水池和后水池相通連形成水循環(huán)，槽體內(nèi)側(cè)位于前水池的前方位置設(shè)有造波機(jī)；后水池連通位于槽體外側(cè)的咸淡水分離裝置，咸淡水分離裝置的高濃度咸水出口和淡水出口分別與咸水庫(kù)和淡水庫(kù)通連，咸水庫(kù)的出口和淡水庫(kù)的出口則分別與前水池和后水池連通，咸淡水分離裝置可通過(guò)其抽水泵將摻混后的低濃度咸水從后水池中抽取并分離成淡水和高濃度咸水后分別輸送到淡水庫(kù)和咸水庫(kù)，淡水庫(kù)和咸水庫(kù)可通過(guò)其內(nèi)的水泵將淡水和高濃度咸水輸送到后水池和前水池；槽體的頂部設(shè)置風(fēng)罩，槽體和風(fēng)罩之間形成風(fēng)道，槽體后端有可在風(fēng)道內(nèi)形成目標(biāo)風(fēng)速的風(fēng)機(jī)，槽體內(nèi)還設(shè)有風(fēng)速儀、浪高儀和流速儀；抽水泵、雙向造流裝置、淡水庫(kù)和咸水庫(kù)內(nèi)的水泵、水位計(jì)、鹽度計(jì)，造波機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)速儀、浪高儀和流速儀均與控制系統(tǒng)電連接，不同位置的鹽度計(jì)可將其檢測(cè)到的鹽度情況反映給控制系統(tǒng)并在顯示器顯示出來(lái)，控制系統(tǒng)可根據(jù)水位計(jì)和流速儀探測(cè)到的水位和流速調(diào)節(jié)抽水泵、雙向造流裝置以及水泵的運(yùn)行功率，根據(jù)風(fēng)速儀檢測(cè)到的風(fēng)速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)浪高儀檢測(cè)到的浪高值調(diào)節(jié)造波機(jī)的推水速度。
[0006]本發(fā)明進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)，在同一槽體內(nèi)，可通過(guò)與前水池和后水池通連的雙向造流裝置在槽體內(nèi)形成徑流或者潮流模擬閉合循環(huán)；通過(guò)咸水庫(kù)、淡水庫(kù)和咸淡水分離裝置的配合在槽體內(nèi)形成閉合的咸潮上溯模擬循環(huán)；通過(guò)造波機(jī)模擬出目標(biāo)波普；通過(guò)風(fēng)機(jī)模擬目標(biāo)風(fēng)速，從而可在同一個(gè)槽體內(nèi)進(jìn)行風(fēng)、波浪、徑流和咸潮的耦合作用模擬試驗(yàn)，或者風(fēng)、波浪、潮流和咸潮的耦合作用模擬試驗(yàn)，以滿足河口海岸多因子耦合作用的模擬試驗(yàn)要求。當(dāng)然，也可以在槽體內(nèi)進(jìn)行風(fēng)、波浪、咸潮和徑流或者潮流中的一種因子或其中兩種以上的因子的耦合作用摸擬試驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明的俯視圖。
[0008]圖2是圖1沿A —A方向的剖視圖。
[0009]圖3槽體的橫剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1至3所示，所述的一種河口海岸動(dòng)力多因子耦合模擬試驗(yàn)水槽，包括槽體1，槽體I沿其長(zhǎng)度方向布置有多個(gè)可檢測(cè)槽體I內(nèi)的水的鹽度和水位的鹽度計(jì)(圖中未表示)和水位計(jì)(圖中未表示)，槽體I前、后部的底壁分別設(shè)有下凹槽的前水池2和后水池3，位于槽體I外側(cè)的雙向造流裝置5的兩個(gè)水口分別通過(guò)管道與前水池2和后水池3相通連形成水循環(huán)，槽體I內(nèi)側(cè)位于前水池2的前方位置設(shè)有造波機(jī)4，造波機(jī)4為現(xiàn)有技術(shù)，主要通過(guò)控制其推板往返移動(dòng)并推動(dòng)槽體I內(nèi)的水，從而形成波浪，這里不對(duì)其結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行贅述，槽體I位于后水池后方的位置和造波機(jī)前方的位置分別設(shè)置有消能裝置(圖中未表示，消能裝置為現(xiàn)有技術(shù)，這里不再對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行贅述)，通過(guò)消能板對(duì)造波機(jī)4產(chǎn)生的波浪進(jìn)行消能，防止波浪撞擊槽體的端壁；后水池3連通位于槽體I外側(cè)的咸淡水分離裝置6，咸淡水分離裝置6同樣為現(xiàn)有技術(shù)，咸淡水分離裝置6的高濃度咸水出口和淡水出口分別與咸水庫(kù)7和淡水庫(kù)8通連，咸水庫(kù)7的出口和淡水庫(kù)8的出口則分別與前水池2和后水池3連通，咸淡水分離裝置6可通過(guò)其抽水泵(圖中未表示)將摻混后的低濃度咸水從后水池中抽取并分離成淡水和目標(biāo)濃度的高濃度咸水后分別輸送到淡水庫(kù)8和咸水庫(kù)7，(具體而言，咸淡水分離裝置6是先把低濃度水分離成淡水和鹽，然后將鹽在調(diào)配容器內(nèi)加入適量的淡水，調(diào)配成目標(biāo)濃度的高濃度咸水后，再輸送到咸水庫(kù)7，而分離出來(lái)的淡水則輸送到淡水庫(kù)8)，淡水庫(kù)8和咸水庫(kù)7可通過(guò)其內(nèi)的水泵(圖中未表示)將淡水和高濃度咸水輸送到后水池2和前水池3 ;槽體I的頂部設(shè)置風(fēng)罩11，槽體I和風(fēng)罩11之間形成風(fēng)道12，槽體I后端有可在風(fēng)道內(nèi)形成目標(biāo)風(fēng)速的風(fēng)機(jī)9，槽體I內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)槽體內(nèi)風(fēng)速的風(fēng)速儀(圖中未表示)、用于檢測(cè)槽體I內(nèi)的浪高的浪高儀(圖中未表示)和用于檢測(cè)槽體內(nèi)的水流速的流速儀(圖中未表示)；抽水泵、雙向造流裝置5、淡水庫(kù)8和咸水庫(kù)7內(nèi)的水泵、水位計(jì)、鹽度計(jì)、造波機(jī)4、風(fēng)機(jī)9、風(fēng)速儀、浪高儀和流速儀均與控制系統(tǒng)電連接，不同位置的鹽度計(jì)可將其檢測(cè)到的鹽度情況反映給控制系統(tǒng)并在顯示器顯示出來(lái)，控制系統(tǒng)可根據(jù)水位計(jì)和流速儀探測(cè)到的水位和流速調(diào)節(jié)抽水泵、雙向造流裝置5以及水泵的運(yùn)行功率，根據(jù)風(fēng)速儀檢測(cè)到的風(fēng)速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速，以至風(fēng)機(jī)9在風(fēng)道12內(nèi)形成目標(biāo)風(fēng)速，根據(jù)浪高儀檢測(cè)到的浪高值調(diào)節(jié)造波機(jī)4的推水速度，以至造波機(jī)4在槽體I內(nèi)模擬出目標(biāo)波普。
[0011]本發(fā)明進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)，在同一槽體I內(nèi)，可通過(guò)與前水池2和后水池3通連的雙向造流裝置5在槽體I內(nèi)形成徑流或者潮流模擬閉合循環(huán)；通過(guò)咸水庫(kù)7、淡水庫(kù)8和咸淡水分離裝置6的配合在槽體I內(nèi)形成閉合的咸潮上溯模擬循環(huán)；通過(guò)造波機(jī)4模擬出目標(biāo)波普；以及通過(guò)風(fēng)機(jī)9模擬目標(biāo)風(fēng)速，從而可在同一個(gè)槽體I內(nèi)進(jìn)行風(fēng)、波浪、徑流和咸潮的耦合作用模擬試驗(yàn)，或者風(fēng)、波浪、潮流和咸潮的耦合作用模擬試驗(yàn)，以滿足河口海岸多因子耦合作用的模擬試驗(yàn)要求，當(dāng)然，也可以在槽體內(nèi)進(jìn)行風(fēng)、波浪、咸潮和徑流或者潮流中的一種因子或其中兩種以上的因子的耦合作