为10?18片，叶片8偏向逆水流方向，并且与水轮7径向的夹角Θ约为10°。叶片8在处于循环水槽14最底部时，叶片8的边缘与循环水槽14底部及循环水槽14侧壁的间隙为2?3mm。
[0017]水轮7的中心轴6固定在循环水槽14上，启动变速电机3工作时，传动皮带5带动水轮7的中心轴6转动，水轮7转动拨动水流流动产生一定流速，改变变速电机3转速即可控制试验水流条件，这样保证试验可以动态模拟不同条件下天然河流的实际情况。
[0018]在较强试验水流条件下，为使得水轮出口水流更加平稳，本发明的申请人与合作单位在2个月前提交的在先专利申请中，采用在水轮出口布设活动压板及稳流板的模拟装置，起到了非常好的效果。但是，在试验水流强度达到一定程度后，活动压板和稳流板会有阻水作用，导致局部产生紊流，对模拟结果带来一定的不良影响。为了进一步保证模拟结果更切合实际水流情况，课题组通过大量的试验，对模型做了进一步改进，并体现在本发明的技术方案中。本发明在叶片8上从上至下设有四排圆孔10，圆孔10的直径Rl为5-7mm，圆孔10在水平方向的间距为15?20mm，相邻两排圆孔10在垂直方向的间距从上至下依次为:L1 = 3R1，L2 = 2R1，L3 = 1.5R1，处于叶片8两侧和底部的圆孔10与叶片8的侧边及底边的间距L4 = R1，需要说明的是，此处涉及到圆孔10的“间距”，是从圆孔10的边缘起算的。圆孔10的存在，使叶片8入水时、带动水流流动时更平稳，而且，圆孔10在叶片8上的排列是上疏下密，使叶片8的过流能力上小下大，叶片8拨动水流产生的流速上大下小，更符合实际水流情况。
[0019]取样装置2由固定装置11和取样管12组成，固定装置11固定在循环水槽14上，固定装置11上平行设三根所述取样管12，取样管12均为内径4mm的有机玻璃管，该固定装置11上设有纵向调整螺栓和横向调整丝杠，用来进行纵向和横向距离调整。取样管12的进水口设置在同一个高度上，其进口的高度根据具体水深通过纵向调整螺栓来实现，可设置多个不同深度的采样测点，采样测点的具体个数，也要根据具体水深确定，不同断面的采样测点通过横向调整丝杠来实现；试验样品的取样管12上端出口均连接一根独立的导管，该导管为内径为4mm的软管，每根软管均延伸到试验水槽外，其末端连接一个夹子13，需要取样时打开夹子13即可。
[0020]试验的操作步骤为:1.根据模拟河段黄河的含沙量，将有一定含沙量的浑水注入有机玻璃循环水槽14中；2.启动变速电机3，按照试验要求的水流条件调整好变速电机3的转数，使浑水水流以一定的流速循环直至稳定；3.水流稳定后，在水槽中心线处用医用注射器将模拟污染物一定浓度的试剂注射到浑水中；4.每间隔一定时间，同时打开三个夹子进行取样，并记录取样时间、编号；5.试验结束，对样品进行污染物质检测，研究动态条件下泥沙对污染物迀移转化过程的模拟。
[0021]整个水槽试验装置的排水口位于循环水槽14直线段与弯曲段的连接处，为整个水槽的最低点。但由于水槽整体接近水平，水槽中的水无法一次彻底排出，故每次试验完毕后，水槽均冲洗二次以上。
[0022]本发明解决了天然河流中污染物迀移转化过程模拟困难的问题，采用本发明能够动态模拟天然河流中污染物迀移转化的过程，且原理简单，操作方便，对动态研究泥沙对吸附性污染物在水中迀移转化的影响具有较高的实用价值。
【主权项】
1.一种模拟黄河泥沙污染规律的水工模型，其特征在于，由循环水槽(14)、动力装置(I)和取样装置(2)三部分组成，所述循环水槽(14)由有机玻璃制成，水槽宽度为0.15m，总周长为10m，其中两个直线段长3.5m，弯曲段内径0.41m，外径0.56m ;在循环水槽(14) 一边的直线段设置所述的动力装置(I)，在另一边的直线段设置所述的取样装置(2);所述动力装置⑴由变速电机(3)、传动皮带(5)、水轮(7)组成；变速电机(3)置于钢板(9)上，所述钢板(9)通过钢钎固定在水平地面上，变速电机(3)和钢板(9)之间设置隔振垫(4);变速电机(3)通过传动皮带(5)与水轮(7)的中心轴(6)上安装的皮带轮相连；水轮(7)的转动半径R与循环水槽(14)的水深h的关系应当满足6h彡R彡4h，叶片(8)的长度L与循环水槽(14)的水深h的关系应当满足L = h?2h，叶片⑶偏向逆水流方向，并且与水轮(7)径向的夹角Θ为10° ;叶片(8)在处于循环水槽(14)最底部时，叶片(8)的边缘与循环水槽(14)底部及循环水槽(14)侧壁的间隙为2?3mm ;在叶片(8)上从上至下设有四排圆孔(10)，圆孔(10)的直径Rl为5-7_，圆孔(10)在水平方向的间距为15?20mm，相邻两排圆孔(10)在垂直方向的间距从上至下依次为:L1 = 3R1，L2 = 2R1，L3 = 1.5R1，处于叶片⑶两侧和底部的圆孔(10)与叶片⑶的侧边及底边的间距L4 = Rl ; 所述取样装置(2)由固定装置(11)和取样管(12)组成，固定装置(11)固定在循环水槽(14)上，固定装置(11)上平行设三根所述取样管(12)，取样管(12)均为内径4mm的有机玻璃管，该固定装置(11)上设有纵向调整螺栓和横向调整丝杠，用来进行纵向和横向距离调整；取样管(12)的进水口设置在同一个高度上，其进口的高度根据具体水深通过纵向调整螺栓来实现，不同断面的采样测点通过横向调整丝杠来实现；每根取样管(12)上端出口均连接一根独立的导管，该导管为内径为4_的软管，每根软管均延伸到循环水槽(14)夕卜，每根软管末端设有一个夹子(13)。每根软管末端设有一个夹子(13)。每根软管末端设有一个夹子(13)。
【专利摘要】发明涉及一种水工模型，特别涉及一种模拟黄河泥沙污染规律的水工模型，其IPC国际专利分类号E02B？1/02，属于水利领域。本发明采用的水工模型由有机玻璃循环水槽、动力装置和取样装置三部分组成，动力装置由变速电机、传动皮带、水轮组成，水轮的外壳和叶片全部采用有机玻璃制成，取样装置由固定装置和取样管组成，该固定装置上设有纵向调整螺栓和横向调整丝杠。本发明能够动态模拟天然河流中污染物迁移转化的过程，增进对扩散过程和吸附、解吸反应机理及其相互作用的了解，因此意义巨大。
【IPC分类】E02B1/02
【公开号】CN105133538
【申请号】CN201510586635
【发明人】李方跃, 王祖蕾, 刘金福, 姜树国, 周波, 崔晓艳, 高国芳, 汪波
【申请人】李方跃
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月16日