本技术涉及一种用于模拟取水枢纽的试验模型装置。
背景技术：
1、取水枢纽是指为从河流、湖泊等地表水源引水而修建在取水地段的的水工建筑物综合体，又称引水枢纽或渠首工程。当引水期间取水枢纽处的河水位高于引水要求的水位时，可在天然条件下自流引水。否则，需拦河筑坝或修建水闸，壅高水位，形成自流引水的条件；或在天然水位情况下用水泵抽水，取水枢纽一般是指自流引水的情况。取水枢纽包括无坝引水和有坝引水，无坝引水主要是由进水闸，它不设拦河建筑物，而在规划无坝引水时引水口位置的选择很是重要。在引水口位置的选择，需要掌握河岸的地形、地质资料，研究和流水文泥沙特性及河床演变规律，并遵循下述原则：根据弯道水流特性(参见弯道环流)，取水口选在河岸坚固、河流弯道顶点以下的凹岸处，以引取表层清水。
2、在水利工程中通过会采用沙盘或是模型装置进行模拟真实环境进行试验、展示或教学，例如专利申请号cn201920264057.0，名称为一种水利水库工程管理用沙盘，该沙盘的设置能够充分直观的模拟大坝工作原理。但是现有技术中发现很少设计有关于取水枢纽的模型或是沙盘，因此本申请设计用于模拟取水枢纽的试验模型装置，能够充分了解无坝引水取水口选择的重要性、充分了解到弯道环流的原理及弯道环流原理在选择取水口时须遵循的根本原因和为未来现场施工提供重要的试验数据。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供了一种用于模拟取水枢纽的试验模型装置，该模型装置采用无坝引水方式进行引水且通过该模型装置进行引水口试验，有利于在将来现场上合理布置取水枢纽，达到合理引水；该模型装置充分体现了选择引水口时须遵循弯道环流原理的重要性。
2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案，一种用于模拟取水枢纽的试验模型装置，包括箱体，所述箱体四侧壁向内延伸设有卡接板，所述卡接板上卡接有地形板，所述地形板上设有主流河道且主流河道配置有含沙水流循环组件，所述含沙水流循环组件用于模拟生态流水，所述主流河道上根据地形情况在主流河道同一边设有至少三个引水口且所述引水口相应分布在不同位置，其中一个引水口可拆卸连接有引水件，另外引水口可拆卸连接有挡板，引水件配置有监测组件，通过监测组件监测不同引水口位置的引水量及流水中含沙量，进而确定合适的引水口位置。
3、进一步的，多个所述引水口设置在主流河道的凹岸上，所述引水口相应分布在凹岸顶点、凹岸顶点偏上及凹岸顶点偏下的位置，所述引水口两侧边设有卡槽，所述卡槽内侧壁设有防水垫层，所述引水件或挡板与相应卡槽卡接，实现其中一个引水口用于模拟引水，另外引水口封堵。
4、进一步的，所述引水件包括连接引水口的引水渠，所述引水渠前端设有拦沙坎，所述监测组件设置在引水渠上，所述引水渠端部设有第一竖向通孔，所述第一竖向通孔底端通过第一排水管道与含沙水流循环组件连通，所述竖向通孔顶端设有第一过滤网架，所述第一过滤网架用于水沙分离。
5、进一步的，多个所述引水口设置在主流河道的凸岸上，所述引水口相应分布在凸岸中点、凸岸中点偏上及凸岸中点偏下的位置，所述引水口两侧边设有卡槽，所述卡槽内侧壁设有防水垫层，所述引水件或挡板与相应卡槽卡接，实现其中一个引水口用于模拟引水，另外引水口封堵。
6、进一步的，所述引水件包括连接引水口的引水渠，引水渠上设有干渠和冲沙道，所述干渠与引水渠连通处设有进水闸，所述冲沙道与引水渠连通设有冲沙闸且冲沙道与主流河道连通，所述监测组件设置在干渠上，所述干渠端部设有第一竖向通孔，所述第一竖向通孔底端通过第一排水管道与含沙水流循环组件连通，所述第一竖向通孔顶端设有第一过滤网架，所述第一过滤网架用于水沙分离。
7、进一步的，所述含沙水流循环组件包括设置在箱体底部的蓄水箱及设置在主流河道初始端的混合池，所述蓄水箱通过抽水泵和抽水管与混合池连通，所述混合池上端设有排沙部，所述混合池中部设有搅动件，所述搅动件用于将混合池内的水沙搅拌均匀后通过混合池的出水阀门排放至主流河道。
8、进一步的，所述排沙部包括储沙箱、储沙箱漏斗、第一漏斗及漏斗阀门，所述储沙箱通过储沙箱漏斗流入到第一漏斗内，通过第一漏斗阀门开启实现一定速率均匀加沙。
9、进一步的，所述监测组件包括流量计和设置在过滤网架上的重量监测器，所述流量计为电磁流量计或超声波流量计，用于计量引水流量，所述重量监测器用于获取第一过滤网架上的含沙量。
10、进一步的，所述主流河道末端设有第二竖向通孔，所述第二竖向通孔底端通过第二排水管道与含沙水流循环组件连通，所述第二竖向通孔顶端设有第二过滤网架，所述第二过滤网架用于水沙分离。
11、有益效果：在规划开发相应的取水枢纽前且采用无坝引水的方式，通过本申请的试验模型进行模拟试验，对引水口位置的确定模拟，为将来现场上合理规划取水枢纽；还可以通过本申请的试验模型充分了解和理解到弯道环流原则及无坝引水须遵守弯道环流的根本原因，进而在实地规划取水枢纽时按照自然规律和客观规律办事，统筹兼顾，实行开发与保护的重要方针。
1.一种用于模拟取水枢纽的试验模型装置，包括箱体(1)，所述箱体(1)四侧壁内延伸设有卡接板(2)，所述卡接板(2)上卡接有地形板(3)，其特征在于：所述地形板(3)上设有主流河道(4)且主流河道(4)配置有含沙水流循环组件(5)，所述含沙水流循环组件(5)用于模拟生态流水，所述主流河道(4)上根据地形情况在主流河道(4)同一边设有至少三个引水口(6)且所述引水口(6)相应分布在不同位置，其中一个引水口(6)可拆卸连接有引水件(7)，另外引水口(6)可拆卸连接有挡板(8)，引水件(7)配置有监测组件(9)，通过监测组件(9)监测不同引水口(6)位置的引水量及流水中含沙量，进而确定合适的引水口(6)位置。
2.根据权利要求1所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：多个所述引水口(6)设置在主流河道(4)的凹岸上，所述引水口(6)相应分布在凹岸顶点、凹岸顶点偏上及凹岸顶点偏下的位置，所述引水口(6)两侧边设有卡槽(61)，所述卡槽(61)内侧壁设有防水垫层，所述引水件(7)或挡板(8)与相应卡槽(61)卡接，实现其中一个引水口(6)用于模拟引水，另外引水口(6)封堵。
3.根据权利要求2所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述引水件(7)包括连接引水口(6)的引水渠(71)，所述引水渠(71)前端设有拦沙坎(14)，所述监测组件(9)设置在引水渠(71)上，所述引水渠(71)端部设有第一竖向通孔(72)，所述第一竖向通孔(72)底端通过第一排水管道与含沙水流循环组件(5)连通，所述第一竖向通孔(72)顶端设有第一过滤网架(73)，所述第一过滤网架(73)用于水沙分离。
4.根据权利要求1所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：多个所述引水口(6)设置在主流河道(4)的凸岸上，所述引水口(6)相应分布在凸岸中点、凸岸中点偏上及凸岸中点偏下的位置，所述引水口(6)两侧边设有卡槽(61)，所述卡槽(61)内侧壁设有防水垫层，所述引水件(7)或挡板(8)与相应卡槽(61)卡接，实现其中一个引水口(6)用于模拟引水，另外引水口(6)封堵。
5.根据权利要求4所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述引水件(7)包括连接引水口(6)的引水渠(71)，引水渠(71)上设有干渠和冲沙道，所述干渠与引水渠(71)连通处设有进水闸(10)，所述冲沙道与引水渠(71)连通设有冲沙闸(11)且冲沙道与主流河道(4)连通，所述监测组件(9)设置在干渠上，所述干渠端部设有第一竖向通孔(72)，所述第一竖向通孔(72)底端通过第一排水管道与含沙水流循环组件(5)连通，所述第一竖向通孔(72)顶端设有第一过滤网架(73)，所述第一过滤网架(73)用于水沙分离。
6.根据权利要求3或5所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述含沙水流循环组件(5)包括设置在箱体(1)底部的蓄水箱(51)及设置在主流河道(4)初始端的混合池(52)，所述蓄水箱(51)通过抽水泵和抽水管与混合池(52)连通，所述混合池(52)上端设有排沙部(53)，所述混合池(52)中部设有搅动件(54)，所述搅动件(54)用于将混合池(52)内的水沙搅拌均匀后通过混合池(52)的出水阀门排放至主流河道(4)。
7.根据权利要求6所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述排沙部(53)包括储沙箱(531)、储沙箱(531)漏斗、第一漏斗(533)及漏斗阀门，所述储沙箱(531)通过储沙箱(531)漏斗流入到第一漏斗(533)内，通过第一漏斗(533)阀门开启实现一定速率均匀加沙。
8.根据权利要求7所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述监测组件(9)包括流量计(91)和设置在过滤网架上的重量监测器(92)，所述流量计(91)为电磁流量计(91)或超声波流量计(91)，用于计量引水流量，所述重量监测器(92)用于获取第一过滤网架(73)上的含沙量。
9.根据权利要求8所述的用于模拟取水枢纽的试验模型装置，其特征在于：所述主流河道(4)末端设有第二竖向通孔(12)，所述第二竖向通孔(12)底端通过第二排水管道与含沙水流循环组件(5)连通，所述第二竖向通孔(12)顶端设有第二过滤网架(13)，所述第二过滤网架(13)用于水沙分离。