用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法技术

本发明专利技术涉及水利试验的技术领域，提供了用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，所述潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道，所述模型河道下游具有模型河口，所述模型河道内插设有用于加沙的加沙管，其特征在于，包括以下步骤：(1)实时检测所述模型河道内所述加沙管处的含沙量并记为含沙量数据；(2)根据所述含沙量数据和下一时刻模型理论加沙量计算出实际加沙量数据；(3)控制所述加沙管流量，使其向所述模型河道加入符合根据所述实际加沙量数据的泥沙。本发明专利技术中的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，其在加沙时对模型河道中的含沙量实时监测，从率定曲线加沙量中扣除来流水中的含沙量，使加沙量满足实验要求，提高了实验精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利试验的
，尤其涉及用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法。
技术介绍
在研究水流和泥沙运动的领域中，河流模拟是一种常见的实验手段，其中河工模拟实验运用了河流动力学知识，在实验室中对天然河流或在有水工建筑物的情况下进行模拟，以研究实际河流结构、河床演变、工程方案效果等。在河工模型试验中，经常会涉及悬沙加沙问题。现有技术中根据率定好的加沙曲线对河道进行加沙，但因模型试验一般采用循环用水，模型试验达到一定周期后，来流方向的水流也具有一定含沙量，如仍按照率定曲线加沙，必将造成加沙量的增加，影响模型试验精度。而且，潮汐河口模型加沙时，一般对试验区的上游河道，落潮时加沙，涨潮时不加沙；对试验区的下游河道，涨潮时加沙，落潮时不加沙，加沙管加沙具有间歇性，其在不加沙时段中，加沙孔极易堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，旨在解决现有的河工模型试验过程中，随着实验的进行，含沙量会超过预定值导致实验精度下降的问题。本专利技术是这样实现的，用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，所述潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道，所述模型河道下游具有模型河口，所述
模型河道内插设有用于加沙的加沙管，包括以下步骤：(1)实时检测所述模型河道内所述加沙管处的含沙量并记为含沙量数据；(2)根据所述含沙量数据和下一时刻模型理论加沙量计算出实际加沙量数据；(3)控制所述加沙管流量，使其向所述模型河道加入符合根据所述实际加沙量数据的泥沙。进一步地，所述加沙管包括设置于所述模型河道上游处的上游加沙管和设置于所述模型河口处的下游加沙管，所述步骤(1)中还包括以下步骤：检测所述模型河道内所述上游加沙管处的含沙量并记为来流含沙量数据；检测所述模型河口内所述下游加沙管处的含沙量并记为河口含沙量数据进一步地，所述潮汐河口泥沙物理模型还包括供水管和供沙管，所述供水管和所述供沙管延伸汇集后形成的管路末端设有所述加沙管，所述自动加沙方法还包括以下步骤：在无需供沙或供沙量较少时，控制所述供水管持续向所述加沙管供水。进一步地，所述潮汐河口泥沙物理模型还包括泡沙池、拌沙池、加沙池以及具有恒定水位的分沙池，所述自动加沙方法还包括以下步骤：(a)将模型沙置入所述泡沙池浸泡，满足要求后将泥沙抽送至所述拌沙池；(b)在所述拌沙池中进行搅拌，泥沙浓度满足要求后抽送至所述加沙池；(c)泥沙流入所述加沙池中后被抽送至所述分沙池；(d)需要向所述模型河道加沙时，从所述分沙池抽取泥沙。进一步地，在所述步骤(b)中，还包括以下步骤：利用搅拌器对所述加沙池搅拌。进一步地，在所述步骤(c)中，还包括以下步骤：利用搅拌器对所述加沙池和所述分沙池搅拌。。与现有技术相比，采用本专利技术中的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，可在潮汐河口泥沙物理模型实验过程中，实时监测模型河道的含沙量，
并且根据含沙量计算实时修正加沙量，以满足实验的加沙要求，保证实验具有较高的精度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙装置的整体结构示意图；图2为图1中A处的局部放大示意图；图3为本专利技术实施例提供的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙装置的终端装置控制示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也
可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。如图1至图3所示，潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道2、模拟海区22和模拟水池23，模型河道2的下游通过模型河口21输出水流和泥沙进入模拟海区22，模拟海区22通过双向水泵和模拟水池23实现交流，模拟水池23通过管路向模型河道2的上游提供回流水，使水在整个潮汐河口泥沙物理模型中循环。本实施例中提供用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙装置和用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，自动加沙装置主要包括清水池12、供沙池11以及终端装置15几个部分。清水池12和供沙池11均设有输出管路13，分别连接至清水池12和供沙池11的两输出管路13汇集成为一条管路，在末端设有用于为模型河道2加沙的加沙管14。清水和泥沙分别从两条输出管路13中流出并汇集，最后进入加沙管14。加沙管14深入模型河道2中，其设有多个加沙孔，通过加沙孔将泥沙和水加入模型河道2中，完成加沙。清水池12和供沙池11连接至输出管路13处均设有流量控制结构152，在加沙管14出口处设有用于检测含沙量的在线浊度计151，在线浊度计151和流量控制结构152均由终端装置15控制。终端装置15通过在线浊度计151采集的含沙数据，与预设的实验数据对比，从而通过流量控制结构152控制清水和泥沙的供给量，调节含沙数据使其满足实验要求。在采用潮汐河口泥沙物理模型进行实验时，如果未采用本实施例中的自动加沙装置，由于水流循环，从模拟水池23回流至模型河道2上游的清水中携带了一定量的泥沙，这部分水进入模型河道2后，如果加沙管14按照率定曲线加沙，水中的含沙量会大于加沙管14加入的沙量，与试验要求出现偏差。而采用了自动加沙装置后，在线浊度计151可实时采集含沙数据传送至终端装置15，
终端装置15根据采集的含沙量数据和下一时刻实验模型的理论加沙量，计算出模型实际需要的加沙量，该加沙量扣除了来流水中的含沙量，其小于加沙管14原预定加沙量，终端装置15控制流量控制结构152，使供沙池11按照计算值输出的泥沙量，从而排除了回流清水所携带的泥沙带来的干扰，避免出现偏差，保证悬沙模型试验对泥沙浓度场模拟相似。本实施例中提供的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，借助上述的自动加沙装置对潮汐河口泥沙物理模型自动加沙，包括以下步骤：(1)实时检测模型河道2内加沙管14处的含沙量并记为含沙量数据；(2)根据所述含沙量数据和下一时刻模型理论加沙量计算出实际加沙量数据；(3)控制所述加沙管14流量，使其向模型河道2加入符合根据所述实际加沙量数据的泥沙。根据上述的工作原理可知，本实施例中用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，其采用终端装置15计算修正加沙量的方式，排除了来流水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，所述潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道，所述模型河道下游具有模型河口，所述模型河道内插设有用于加沙的加沙管，其特征在于，包括以下步骤：(1)实时检测所述模型河道内所述加沙管处的含沙量并记为含沙量数据；(2)根据所述含沙量数据和下一时刻模型理论加沙量计算出实际加沙量数据；(3)控制所述加沙管流量，使其向所述模型河道加入符合根据所述实际加沙量数据的泥沙。

【技术特征摘要】
1.用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，所述潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道，所述模型河道下游具有模型河口，所述模型河道内插设有用于加沙的加沙管，其特征在于，包括以下步骤：(1)实时检测所述模型河道内所述加沙管处的含沙量并记为含沙量数据；(2)根据所述含沙量数据和下一时刻模型理论加沙量计算出实际加沙量数据；(3)控制所述加沙管流量，使其向所述模型河道加入符合根据所述实际加沙量数据的泥沙。2.如权利要求1所述的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，其特征在于，所述加沙管包括设置于所述模型河道上游处的上游加沙管和设置于所述模型河口处的下游加沙管，所述步骤(1)中还包括以下步骤：检测所述模型河道内所述上游加沙管处的含沙量并记为来流含沙量数据；检测所述模型河口内所述下游加沙管处的含沙量并记为河口含沙量数据。3.如权利要求1所述的用于潮汐河口泥沙物理模型的自动加沙方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴门伍，严黎，陈荣力，吴天胜，高时友，涂向阳，刘国珍，卢陈，何用，吴小明，佟晓蕾，吴娟，杨裕桂，袁菲，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44