一种研究河道污染物质输移的水槽模型制造技术

本发明专利技术公开了河网管理技术领域的一种研究河道污染物质输移的水槽模型，旨在解决现有技术中水槽模型通常为有机玻璃与循环水泵简单组合固定，无法满足实际情况下不同宽深比以及不同大小和方向支流汇入或汇出的模拟，的技术问题。所述水槽模型包括底板和侧板，若干底板可拆卸连接构成槽底，若干侧板可拆卸连接构成槽壁；所述槽底与槽壁可拆卸连接；所述侧板能够沿上下方向伸缩。

A flume model for studying pollutant transport in rivers

【技术实现步骤摘要】
一种研究河道污染物质输移的水槽模型
本专利技术涉及一种研究河道污染物质输移的水槽模型，属于河网管理

技术介绍
在研究污染物在河流等自然水体中迁移规律的过程中，往往需要建立等比缩小水槽模型以达拟合目的。现有技术中的水槽模型通常为有机玻璃与循环水泵简单的组合固定，无法满足实际情况下不同宽深比以及不同大小和方向支流汇入或汇出的模拟，当变换实验项目时，往往需要重新定制水槽模型，极大浪费了资金、人力和时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种研究河道污染物质输移的水槽模型，包括底板和侧板，若干底板可拆卸连接构成槽底，若干侧板可拆卸连接构成槽壁；所述槽底与槽壁可拆卸连接；所述侧板能够沿上下方向伸缩。进一步地，所述底板边缘设有凹槽，所述凹槽宽度与所述侧板厚度相契合；所述侧板包括直流处侧板和汇流处侧板，所述汇流处侧板包括干流侧和支流侧，所述干流侧通过旋转铰链与支流侧活动连接，干流侧通过固定杆与支流侧固定连接；所述固定杆能够调节长度以适应干流侧与支流侧的夹角，所述夹角为15至165度。进一步地，还包括橡胶轴套，所述橡胶轴套套接在旋转铰链上。进一步地，所述支流侧底端比干流侧底端低预设值，所述预设值为2至3毫米。进一步地，所述底板之间、侧板之间、底板与侧板之间中至少任一项的连接处设有密封垫。进一步地，还包括释污盒和嵌入式控制系统，所述释污盒预装填污染物，释污盒根据嵌入式控制系统指令按预设的排污时长和排污量向水槽模型水体中释放污染物。进一步地，还包括入水口、闸板和整流板；沿入水口入水水流方向，所述闸板位于入水口前方，所述整流板位于闸板前方，整流板数量能够增减；所述闸板根据嵌入式控制系统指令预设开合大小。进一步地，还包括用于向入水口输送水流的水泵，所述水泵根据嵌入式控制系统指令工作；所述水泵包括变频水泵。进一步地，还包括出水口和水管，所述水管设于水槽模型外，水管一端与出水口连接，另一端与水泵连接；所述水泵根据嵌入式控制系统指令驱动水槽模型水体在入水口、水槽模型、出水口和水管之间循环流动。进一步地，还包括用于支撑水槽模型的支撑柱。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：底板之间、侧板之间、底板与侧板之间均采用可拆卸方式连接，因而能够根据实际需求设定不同宽深比以及不同大小和方向支流汇入（或汇出）的模拟，节约了成本，增强了适用性；通过嵌入式控制系统对污染物释放、入排水、闸板开合等进行控制，有利于提高研究工作效率。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图；图2是本专利技术所述直流处侧板结构示意图；图3是本专利技术所述汇流处侧板结构示意图。图中：1、底板；2、直流处侧板；3、入水口；4、闸板；5、整流板；6、汇流处侧板；6A、干流侧；6B、支流侧；7、旋转铰链；8、橡胶轴套；9、固定杆；10、出水口；11、水泵；12、水管；13、支撑柱；14、释污盒；15、嵌入式控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1所示，是本专利技术整体结构示意图，所述水槽模型包括：底板1、直流处侧板2、入水口3、闸板4、整流板5、汇流处侧板6、旋转铰链7、橡胶轴套8、固定杆9、出水口10、水泵11、水管12、支撑柱13、释污盒14、嵌入式控制系统15。为确保水槽模型的模拟效果，预先进行实地采样、观测，以取得目标河道的水流流速、宽度、平均深度、平均坡度等参数，根据实地参数等比例缩小应用至水槽模型；综合考虑实验设备大小、方便操作、耐受耐磨等因素，默认设计宽度为50厘米，高度为30至60厘米，用户亦可根据需求定制；根据有机玻璃、塑料、金属等材料变形系数，并综合材料价格、质量等因素，选择有机玻璃作为底板1、直流处侧板2、闸板4、整流板5、汇流处侧板6的制作材料；旋转铰链7由不锈钢制成，固定杆9选用铝合金，水管12选用不锈钢材质，橡胶轴套8选用高强度橡胶。所述入水口3处设有一闸板4，所述闸板4可根据需要设定开合大小；闸板4前方设有数块整流板5，用以稳定水流流态，整流板5可根据需要增减数量。水槽模型槽底由若干底板1可拆卸连接而成，槽壁由若干侧板可拆卸连接而成，底板1边缘有凹槽，宽度契合侧板厚度，以达到嵌入固定的目的。更具体地，如图2所示，是本专利技术所述直流处侧板结构示意图，侧板为夹层设计，可纵向拉伸，并通过侧边螺孔固定位置并与前一块侧板相连；所述侧板分为两种，一种为直流处侧板2，仅可纵向拉伸；另一种为汇流处侧板6。更具体地，如图3所示，是本专利技术所述汇流处侧板结构示意图，所述汇流处侧板6包括干流侧6A和支流侧6B，所述干流侧6A通过旋转铰链7与支流侧6B活动连接，以模拟不同支流与干流的汇入夹角，所述夹角范围设定在15至165度之间；当确定好夹角后，用固定杆9将干流侧6A和支流侧6B连接起来，所述固定杆9长度可调节，固定杆9两端分别扣在干流侧6A和支流侧6B上，以固定干流侧6A和支流侧6B。直流处侧板2、汇流处侧板6厚度默认设定为8毫米，若有特殊需求亦可定制。支流侧6A底端比干流侧6B底端略低，预留2至3毫米灵活处置，目的在于实际安装完成后，使设于支流侧6B的底板1比设于干流侧6A的底板1略低，以达到不影响旋转角度的效果。最后，再铺上一层玻璃板，使支流侧6B的底板1与干流侧6A的底板1平齐。旋转铰链7套接有橡胶轴套8以加强防漏性能，所述橡胶轴套8为高强度橡胶轴套以兼顾耐用性。套接橡胶轴套8的具体方法为：在拼接干流侧6A与支流侧6B之前，先将橡胶轴套8套接在旋转铰链7的转轴上，所述转轴与支流侧6B固定连接，在将旋转铰链7的轴套与转轴连接，所述轴套与干流侧6A固定连接。水槽模型各连接处加密封垫作为加强防漏保障。水泵11具有不同功率，可根据需求设定。需要加入污染物以模拟实际情况时，连接释污盒14，所述释污盒14受嵌入式控制系统15控制，盒内按需求装填污染物，并根据需要设定排放时长和排放量。污水排放在实际中可能为多个排污口同时或依次组合排放，按需求增减释污盒14数量。水槽模型中的水体由出水口10进入槽身下部水管12中，再由水泵11泵至出水口3，以实现循环流动。支撑柱13用于支持槽体。上述提到的设定时长、开合等功能均由嵌入式控制系统15控制，研究人员需要在嵌入式控制系统15的控制端输入相关控制参数。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，包括底板（1）和侧板，若干底板（1）可拆卸连接构成槽底，若干侧板可拆卸连接构成槽壁；所述槽底与槽壁可拆卸连接；所述侧板能够沿上下方向伸缩。

【技术特征摘要】
1.一种研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，包括底板（1）和侧板，若干底板（1）可拆卸连接构成槽底，若干侧板可拆卸连接构成槽壁；所述槽底与槽壁可拆卸连接；所述侧板能够沿上下方向伸缩。2.根据权利要求1所述的研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，所述底板（1）边缘设有凹槽，所述凹槽宽度与所述侧板厚度相契合；所述侧板包括直流处侧板（2）和汇流处侧板（6），所述汇流处侧板（6）包括干流侧（6A）和支流侧（6B），所述干流侧（6A）通过旋转铰链（7）与支流侧（6B）活动连接，干流侧（6A）通过固定杆（9）与支流侧（6B）固定连接；所述固定杆（9）能够调节长度以适应干流侧（6A）与支流侧（6B）的夹角，所述夹角为15至165度。3.根据权利要求2所述的研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，还包括橡胶轴套（8），所述橡胶轴套（8）套接在旋转铰链（7）上。4.根据权利要求2所述的研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，所述支流侧（6B）底端比干流侧（6A）底端低预设值，所述预设值为2至3毫米。5.根据权利要求1所述的研究河道污染物质输移的水槽模型，其特征在于，所述底板（1）之间、侧板之间、底板（1）与侧板之间中至少任一项的连接处设有密封垫。6.根据权利要求1至5中任一项所述的研究河道污染物质输移的水槽模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾一川，王华，杨齐炜，沈雨晗，郭嵩，李宇航，林可鉴，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32