一种模拟往复流河道原位底泥再悬浮的装置的制造方法_2

文档序号:10073130阅读:来源:国知局
第二进水管阀门流入了潮汐回流模拟水箱,直至潮汐回流模拟水箱(34)水位超过第二虹吸回流管,此时,调小第二进水管阀门和变频水栗(29),然后打开第二虹吸回流管阀门,潮汐回流模拟水箱的水通过第二虹吸回流管(38)进入潮汐水位控制水箱,使得潮汐水位控制水箱的水位升高,并且第二直流无刷电机根据潮汐水位控制水箱中水位调节第二活动拉板高度,使潮汐水位控制水箱中的水位升高,使水槽本体的水向上回流,当模拟到大潮涨停时间时,关闭第二虹吸回流管阀门、第二进水管阀门和第二回流水管阀门,虹吸遭到破坏,水流停止,模拟大潮涨停以后,打开第一回流水管阀门,将回流水箱中的水经第一回流水管后栗入上游回流模拟水箱,其中潮汐水位控制水箱中水通过第二活动拉板调节后,从第二出水管流入回流水箱,直至潮汐水位控制水箱的水位从而下降潮汐最正常水位线,此时为大潮落停,如此循环调节第一回流水管阀门、第二回流水管阀门、第二进水管阀门、第二虹吸回流管阀门和变频水栗来多次模拟涨潮、落潮;
[0017]步骤6,水样测定:通过取样口,采取单向流时期、潮汐模拟涨潮时期、潮汐落潮时期的水样,并采集底泥上方取样口上、中、下三层的水样,并记录浊度仪和流速测量仪中的数据。
[0018]本实用新型装置的原理:根据几何相似理论,用实际河道的尺寸来比拟水槽本体的尺寸,其中对于一些河道可以采用变态模型;根据动力相似理论,利用上游流量和下游模拟潮汐涨潮、落潮使得水槽本体在某一时刻交汇形成流场,所形成的流场符合往复流河道复杂流场特征,由此而设计的本实用新型装置及使用方法完全能够模拟往复流河道底泥再悬浮过程。
[0019]有益效果
[0020]1.本实用新型能过模拟上游、下游不同流量情况下交汇流场的变化的特征,能过模拟往复流对河道底泥再悬浮的变化规律。
[0021]2.虹吸回流管与出水管联合,能过较为真实模拟潮汐的涨潮、落潮,并通过控制虹吸回流管阀门开度和活动拉板的高度来控制潮幅。
[0022]3.在水槽中间底泥槽设计为带斜坡的凹槽,能够有效避免水流在凹槽边缘(因水流不断冲刷底泥走,形成镂空状态)处流场改变,影响底泥再悬浮的效果。
[0023]4.水槽中间底泥槽能够有效接收中国专利申请201310184563.6提出的一种软布封底式浅水域原状表层沉积物采样器采集的底泥样品,底泥样品呈正方体,以确保试验底泥垂向原状结构不被破坏,维持了底泥原有特性。
[0024]5.实验平台自动控制装置能够水槽中水位的自动调节,并能够精确模拟实际水位;能够实现连续模拟涨、落潮(在模拟半日潮地区较为便捷),避免潮汐在涨憩、落憩时流场与实际流场不相符。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的装置的平面示意图,其中,1、第一进水管,2、第一进水管阀门,3、上游回流模拟水箱,4、第一虹吸回流管阀门,5、第一虹吸回流管,6、上游水位控制水箱,7、第一直流无刷电机,8、第一拉索,11、第一出水管,12、水槽本体,13、第一电阻式液位计,14、浊度计,15、流速测量仪,16、底泥,17、底泥槽,18、第二电阻式液位计,19、取样口,20、潮汐水位控制水箱,21、第二直流无刷电机,22、第二拉索,25、第二出水管,26、回流水箱,27、溢流管阀门,28、溢流管,29、变频水栗,30、第一回流水管阀门,31、第一回流水管,32第二回流水管阀门,33、第二回流水管,34、潮汐回流模拟水箱,35、第二进水管,36、第二进水管阀门,37、第二虹吸回流管阀门,38、第二虹吸回流管;
[0026]图2是本实用新型的装置的总体结构剖面示意图,9、第一护板,10、第一活动拉板,23、第二护板,24.第二活动拉板;
[0027]图3是本实用新型的下游装置的剖面图;
[0028]图4是本实用新型的实验平台自动控制装置原理图。
【具体实施方式】
[0029]下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本实用新型,但不以任何方式限制本实用新型。
[0030]结合图1和图2,本实用新型提供的一种模拟往复流河道原位底泥再悬浮的装置,包括上游流量水位控制装置、水槽装置、下游潮汐模拟控制装置、实验平台自动控制装置。
[0031]其中上游流量水位控制装置包括第一进水管1、上游回流模拟水箱3、上游水位控制水箱6、第一回流水管31、第一虹吸回流管5和第一出水管11,所述第一进水管1 一端设于上游回流模拟水箱3,第一虹吸回流管5 —端设于上游回流模拟水箱3内,另一端设于上游水位控制水箱6内,所述第一进水管1上设有第一进水管阀门2,所述第一虹吸回流管5上设有第一虹吸回流管阀门4 ;水槽装置包括水槽本体12、浊度仪14、流速测量仪15、底泥槽17、2个取样口 19,所述底泥槽17为带斜坡的凹槽,位于水槽本体12中间底部位置,所述流速测量仪15和浊度仪14设于在底泥槽17上方固定在水槽本体12上,所述取样口 19位于水槽本体12上,其中一个靠近上游水位控制水箱0.5-1.5m处;下游潮汐水位控制装置包括潮汐水位控制水箱20、第二出水管25、回流水箱26、溢流管28、变频水栗29、潮汐回流模拟水箱34、第二虹吸回流管38,所述潮汐水位控制水箱20通过水槽本体12与上游水位控制水箱6连通,所述第二虹吸回流管38 —端设在潮汐回流模拟水箱34内,另一端设于潮汐水位控制水箱20内,所述第二虹吸回流管38上设有第二虹吸回流管阀门37,所述第二进水管35 —端设于潮汐回流模拟水箱34内,所述第二进水管35上设有第二进水管阀门36,所述第二出水管35设于潮汐水位控制水箱20下方连通回流水箱26,所述回流水箱26通过第一出水管11与上游水位控制水箱6连通,另一侧连接变压水栗29,变压水栗29通过第一回流水管31和第二回流水管33分别连通上游回流模拟水箱3和潮汐回流模拟水箱34,所述第一回流水管31上设有第一回流管阀门30,所述第二回流水管33上设有第二回流管阀门32 ;实验室平台自动控制装置包括由第一直流无刷电机7、第二直流无刷电机21、第一活动拉板10、第二活动拉板24、第一电阻式液位计13、第二电阻式液位计18、第一拉索8和第二拉索22,所述第一直流无刷电机7通过第一拉索8连接第一活动拉板10,所述第一活动拉板10位于上游水位控制水箱内,所述第二直流无刷电机21通过第二拉索22连接第二活动拉板24,所述第二活动拉板24位于潮汐水位控制水箱20内,所述第一电阻式液位计13和第二电阻式液位计18分别距上游水位控制水箱6和潮汐水位控制水箱20 15-25cm处,固定于水槽底部,固定于水槽底部,所述第一活动拉板10两侧设有一对第一护板9,所述第二活动拉板24设有一对第二护板23。
[0032]第一进水管1设有第一进水管阀门2,为上游回流模拟水箱3提供足够流量;上游回流模拟水箱3通过第一虹吸回流管5使上游水位控制水箱6中的水位出现周期性变化或小幅度变化,再由第一电阻式液位计13测定水槽水位深度,通过第一直流无刷电机7调节第一活动拉板10的高度,使上游下泄水位与实
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