一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法技术

本发明专利技术涉及水流‑泥沙实验的技术领域，更具体地，涉及一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法。本发明专利技术涉及的一种底床冲刷的实验方法，通过控制拖车速度的方法，从而改变均匀流相对底床冲刷的速度，以观察不同速度下均匀流对底床的冲刷效果，便于探讨水流与底床冲刷的关系。另外，实验水槽中水深的改变需要通过控制水槽中水量的进、出来实现，需要耗费大量的时间、人力和物力；而本发明专利技术涉及的一种底床冲刷的实验方法，实验过程通过调节可升降平台的高度，简单、准确地控制托盘在水中离水面的距离，以观察不同水深下水流对底床的冲刷效果，便于探讨水深对底床冲刷的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法
本专利技术涉及水流-泥沙实验的
，更具体地，涉及一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法。
技术介绍
对于水平射流的底床冲刷，由于水流是通过高水压喷射产生，剖面上速度并不相等且不好测量，不便于探讨水流流速与底床冲刷的关系。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法，能够通过调节可升降平台来控制托盘在水中的深度，能够通过控制拖车的速度来观察不同来流速度下水流对底床冲刷的冲刷效果，实验过程效率高且易于操作。本专利技术的技术方案是：一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法，包括以下步骤：S1:在拖车上的可升降平台下安装一铺满泥沙的托盘，托盘正上方装有一测量底床形态的超声波测深仪；S2:调节可升降平台以使托盘达到水下实验深度，启动拖车至实验要求速度，加速时间上限由实验总拖动时间决定(避免加速时间太长对底床形态的影响)，下限由泥沙的物理特性决定(避免加速度过大对底床形态的影响)，开至水池另一端后停下拖车，减速时间的上、下限参考加速时间的上、下限，记录拖车速度稳定段的时间为Δt，同时记录此时的床面形态；S3:调节可升降平台以使托盘脱离水面后，将拖车开回水池出发位置，重复2中操作；S4:如此n次重复性实验之后，记下此时总冲刷时间为n×Δt，并通过超声波测深仪记录此时托盘中床面的最终形态。进一步的，本专利技术中，实验过程能方便、快捷地调节可升降平台，从而准确控制托盘在水中离水面的距离，以观察不同水深下水流对底床的冲刷效果。而且实验过程能通过控制拖车速度的方法，准确地控制托盘中底床与来流的相对速度，以观察不同速度下均匀来流对底床的冲刷效果。进一步的，所述的步骤S2中，拖车加速时间上限由实验总拖动时间决定，下限由泥沙的物理特性决定。所述的减速时间的上、下限参考加速时间的上、下限。进一步的，所述的步骤S4中，实验过程要记录每次拖车速度稳定段的时间Δt以及重复操作的次数n。进一步的，每一次操作结束后要调节升降平台以使托盘脱离水面再开回拖车出发位置。与现有技术相比，有益效果是：本专利技术涉及的一种底床冲刷的实验方法，通过控制拖车速度的方法，从而改变均匀流相对底床冲刷的速度，以观察不同速度下均匀流对底床的冲刷效果，便于探讨水流与底床冲刷的关系。另外，实验水槽中水深的改变需要通过控制水槽中水量的进、出来实现，需要耗费大量的时间、人力和物力；而本专利技术涉及的一种底床冲刷的实验方法，实验过程通过调节可升降平台的高度，简单、准确地控制托盘在水中离水面的距离，以观察不同水深下水流对底床的冲刷效果，便于探讨水深对底床冲刷的影响。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术俯视结构示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。如图1、2所示，包括拖曳水池1、拖车2、控制台3、可升降平台4、超声波测深仪5、托盘6、泥沙7。拖车2整个架设于拖曳水池1上，拖车2内部设有控制台3、可升降平台4、超声波测深仪5，拖车2的中部为中空结构，可升降平台4设于中空结构上，可升降平台4通过中空结构下部连接托盘6，托盘6内装有泥沙7。本实施例中，一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法，包括以下步骤：S1:在拖车2上的可升降平台4下安装一铺满泥沙的托盘6，托盘6正上方装有一测量底床形态的超声波测深仪5；S2:调节可升降平台4以使托盘6达到水下实验深度，启动拖车2至实验要求速度，加速时间上限由实验总拖动时间决定(避免加速时间太长对底床形态的影响)，下限由泥沙的物理特性决定(避免加速度过大对底床形态的影响)，开至水池另一端后停下拖车2，减速时间的上、下限参考加速时间的上、下限，记录拖车2速度稳定段的时间为Δt，同时记录此时的床面形态；S3:调节可升降平台4以使托盘6脱离水面后，将拖车2开回水池1出发位置，重复2中操作；S4:如此n次重复性实验之后，记下此时总冲刷时间为n×Δt，并通过超声波测深仪5记录此时托盘6中床面的最终形态。本专利技术涉及一种底床冲刷的实验方法，实验过程通过调节可升降平台，能够简单、准确地控制托盘在水中离水面的距离，从而观察不同水深下水流对底床的冲刷效果，便于探讨水深对底床冲刷的影响；此外，通过控制拖车的速度，从而改变均匀流相对底床冲刷的速度，以观察不同速度下均匀来流对底床的冲刷效果，便于探讨水流速度与底床冲刷的关系。而以往水平射流对底床的冲刷，由于水流是通过高水压喷射产生，剖面上的速度并不相等且不好测量，而水深的改变需要通过控制水槽中水量的进、出来实现，整个过程精密性差，且耗费大量的时间、人力和物力。因此，本专利技术通过调节可升降平台来控制托盘在水中的深度，通过控制拖车的速度来控制不同来流速度，以观察水流对底床冲刷的冲刷效果，整个实验过程效率高，且易于操作。显然，本专利技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非是对本专利技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在拖车上的可升降平台下安装一铺满泥沙的托盘，托盘正上方装有一测量底床形态的超声波测深仪；S2.调节可升降平台以使托盘达到水下实验深度，启动拖车至实验要求速度，开至水池另一端后停下拖车，记录拖车速度稳定段的时间间隔为Δt，同时记录此时的床面形态；S3.调节可升降平台以使托盘脱离水面后，将拖车开回水池出发位置，重复S2中操作；S4.如此n次重复性实验之后，记下此时总冲刷时间为n×Δt，并通过超声波测深仪记录此时床面的最终形态。

【技术特征摘要】
1.一种可控制水深与水流速度的底床冲刷实验方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在拖车上的可升降平台下安装一铺满泥沙的托盘，托盘正上方装有一测量底床形态的超声波测深仪；S2.调节可升降平台以使托盘达到水下实验深度，启动拖车至实验要求速度，开至水池另一端后停下拖车，记录拖车速度稳定段的时间间隔为Δt，同时记录此时的床面形态；S3.调节可升降平台以使托盘脱离水面后，将拖车开回水池出发位置，重复S2中操作；S4.如此n次重复性实验之后，记下此时总冲刷时间为n×Δt，并通过超声波测深仪记录此时床面的最终形态。2.根据权利要求1所述的一种可控制水深与水流速...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹杰民，曾灿升，龚也君，李雨田，罗莹莹，蔡文豪，赵陶，胡文清，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44