用于河口海岸泥沙物理模型水下分层的加沙装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于河口海岸泥沙物理模型试验水下分层加沙装置，涉及河工模型试验领域，本发明专利技术中的水下分层加沙装置通过多条加沙管线及加沙喷嘴的垂向布置，由传统的水面以上加沙转为水下分层加沙，实时控制供水管和供沙管的流量配比，实现各水深单独控制加沙浓度，使模型加沙的垂向分布符合实际情况，提高试验精度。

Sanding Device for Underwater Stratification of Estuary and Coastal Sediment Physical Model

The invention discloses an underwater stratified Gaza device for physical model test of estuarine and coastal sediment, which relates to the field of river model test. The underwater stratified Gaza device in the invention transfers the traditional Gaza above the water surface into underwater stratified Gaza through the vertical arrangement of several Gaza pipelines and Gaza nozzles, controls the flow ratio of water supply pipe and sand supply pipe in real time, and realizes the single water depth. The vertical distribution of model Gaza conforms to the actual situation and improves the test accuracy by controlling the concentration of Gaza alone.

【技术实现步骤摘要】
用于河口海岸泥沙物理模型水下分层的加沙装置
本专利技术涉及水利试验的
，尤其涉及一种用于河口海岸泥沙物理模型水下分层的加沙装置。
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研究手段，其中河工模型试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，以研究实际水流流态、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，但因模型试验加沙一般采用模型水面以上加沙，这将导致在一定模型范围内水面表层含沙量大于水面底层含沙量，这与实际的规律是不符的。而且，潮汐河口模型加沙时，一般无法控制不同水深的加沙浓度，降低了试验精度。同时河工模型试验的加沙时间具有间歇性，在停止加沙时，加沙管内水分流失，往往导致残余的模型沙堵塞加沙孔。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，旨在解决现有的河工模型试验过程中，加沙管附近含沙量浓度分布规律与实际情况不符的问题，并实现根据水深分层控制加沙浓度，以提高模型试验精度。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，所述河口泥沙物理模型包括模型河道，模型河道的下游连接模拟海区，所述水下分层加沙装置包括清水池、上游供沙池组、下游供沙池组以及终端，所述上游供沙池组至少包括两个上游供沙池，所述下游供沙池组至少包括两个下游供沙池，清水池和每个上游供沙池均设有上游输出管路，所述上游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型河道加沙的上游加沙嘴，各个上游加沙嘴沿竖直方向分布；清水池和每个下游供沙池均设有下游输出管路，所述下游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型海区加沙的下游加沙嘴，各个下游加沙嘴沿竖直方向分布，所述清水池、上游供沙池以及下游供沙池均设有流量控制结构，所述上游供沙池和下游供沙池上均设有用于检测含沙量的在线浊度计，所述在线浊度计和所述流量控制结构均由所述终端控制。进一步的，所述上游输出管路包括连接于所述清水池的上游供水管和连接于所述上游供沙池的上游供沙管，所述上游供水管和所述上游供沙管汇集的管路末端设有所述上游加沙嘴，所述上游供水管和所述上游供沙管上分别设有用于检测流量的上游电磁流量计。进一步的，所述上游加沙嘴包括相连通的上游喷嘴和上游软管，所有上游加沙嘴的上游喷嘴均滑动安装在上游固定板的导槽内，每个上游喷嘴配一个用于调节上游喷嘴高度的上游旋钮，上游旋钮与上游喷嘴耦合。进一步的，所述上游旋钮与上游喷嘴的耦合方式采用摩擦形式或者齿轮啮合形式。进一步的，所述下游输出管路包括分别连接于所述清水池的下游供水管和所述下游供沙池的下游供沙管，所述下游供水管和所述下游供沙管汇集的管路末端设有所述下游加沙嘴，所述下游供水管和所述下游供沙管上分别设有用于检测流量的下游电磁流量计。进一步的，所述下游加沙嘴包括相连通的下游喷嘴和下游软管，所有下游加沙嘴的下游喷嘴均滑动安装在下游固定板的导槽内，每个下游喷嘴配一个用于调节下游喷嘴高度的下游旋钮，下游旋钮与上游喷嘴耦合。进一步的，所述下游旋钮与下游喷嘴的耦合方式采用摩擦形式或者齿轮啮合形式。进一步的，所述上游供沙池和下游供沙池内均设有搅拌器。进一步的，还包括用于混合模型沙的泡沙池，所述泡沙池设有向上游供沙池和下游供沙池转运泥沙的输出管路，利用单向污泥泵完成转运。进一步的，所述流量控制结构包括单向水泵和用于控制所述单向水泵的变频控制器。与现有技术相比，本专利技术中的用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，通过在水下垂向分布的加沙嘴分层控制加沙浓度，使加沙浓度垂向分布更贴近实际情况，提高了实验精度。而且在不需要加沙的时候，终端设备始终浸没于水面之下，防止加沙管内水分流失，可起到避免其堵塞的作用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置的加沙嘴放大示意图；图3为图1中A处的局部放大示意图；图中：模型河道1、模拟海区2、供水回路3、清水池4、终端5、上游供沙池6、下游供沙池7、上游输出管路8、上游加沙嘴9、下游输出管路10、下游加沙嘴11、在线浊度计12、上游供水管13、上游供沙管14、上游电磁流量计15、上游喷嘴16、上游软管17、上游固定板18、上游旋钮19、下游供水管20、下游供沙管21、下游电磁流量计22、泡沙池23、单向水泵24。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，“若干”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。在目前传统的泥沙物理模型试验中，由于加沙管位于水面以上，在加沙管附近一定范围内水体含沙量的垂向分布与实际情况不符，对于较深的海区往往出现床面淤积分布偏差大，模型过渡段过长等情况，对试验的操作和精确度均造成不利影响。本专利技术对传统的水面以上加沙装置进行改进，可在水下不同水深位置单独控制加沙浓度，使加沙嘴附近泥沙浓度，尤其是泥沙浓度的垂向分布更贴合实际情况，使试验成果的准确性得到提高。同时，将加沙嘴放置于水面以下，可防止加沙管内的水分流失，从而减轻加沙嘴被泥沙堵塞的情况。以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。如附图1至附图3所示，潮汐河口泥沙物理模型包括模型河道1、模拟海区2和供水回路3，模型河道1的下游连接模拟海区2，模拟海区2通过双向水泵实现水位控制，模拟海区2通过供水回路3向模型河道1的上游提供回流水，使水在整个河口海岸泥沙物理模型中循环。本实施例中提供用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，包括清水池4、上游供沙池组、下游供沙池组以及终端5，所述上游供沙池组至少包括两个上游供沙池6，所述下游供沙池组至少包括两个下游供沙池7，清水池4和每个上游供沙池6均设有上游输出管路8，所述上游输出管路8汇集后末端设有若干个用于为所述模型河道加沙的上游加沙嘴9，各个上游加沙嘴9沿竖直方向分布；清水池4和每个下游供沙池7均设有下游输出管路10，所述下游输出管路10汇集后末端设有若干个用于为所述模型海区加沙的下游加沙嘴11，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，所述河口泥沙物理模型包括模型河道，模型河道的下游连接模拟海区，其特征在于，所述水下分层加沙装置包括清水池、上游供沙池组、下游供沙池组以及终端等，所述上游供沙池组至少包括两个上游供沙池，所述下游供沙池组至少包括两个下游供沙池，清水池和每个上游供沙池均设有上游输出管路，所述上游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型河道加沙的上游加沙嘴，各个上游加沙嘴沿竖直方向分布；清水池和每个下游供沙池均设有下游输出管路，所述下游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型海区加沙的下游加沙嘴，各个下游加沙嘴沿竖直方向分布，所述清水池、上游供沙池以及下游供沙池均设有流量控制结构，所述上游供沙池和下游供沙池上均设有用于检测含沙量的在线浊度计，所述在线浊度计和所述流量控制结构均由所述终端控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，所述河口泥沙物理模型包括模型河道，模型河道的下游连接模拟海区，其特征在于，所述水下分层加沙装置包括清水池、上游供沙池组、下游供沙池组以及终端等，所述上游供沙池组至少包括两个上游供沙池，所述下游供沙池组至少包括两个下游供沙池，清水池和每个上游供沙池均设有上游输出管路，所述上游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型河道加沙的上游加沙嘴，各个上游加沙嘴沿竖直方向分布；清水池和每个下游供沙池均设有下游输出管路，所述下游输出管路汇集后末端设有若干个用于为所述模型海区加沙的下游加沙嘴，各个下游加沙嘴沿竖直方向分布，所述清水池、上游供沙池以及下游供沙池均设有流量控制结构，所述上游供沙池和下游供沙池上均设有用于检测含沙量的在线浊度计，所述在线浊度计和所述流量控制结构均由所述终端控制。2.根据权利要求1所述的用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，其特征在于，所述上游输出管路包括连接于所述清水池的上游供水管和连接于所述上游供沙池的上游供沙管，所述上游供水管和所述上游供沙管汇集的管路末端设有所述上游加沙嘴，所述上游供水管和所述上游供沙管上分别设有用于检测流量的上游电磁流量计。3.根据权利要求2所述的用于河口海岸泥沙物理模型的水下分层加沙装置，其特征在于，所述上游加沙嘴包括相连通的上游喷嘴和上游软管，所有上游加沙嘴的上游喷嘴均滑动安装在上游固定板的导槽内，每个上游喷嘴配一个用于调节上游喷嘴高度的上游旋钮，上游旋钮与上游喷嘴耦合。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：林一楠，王瑞锋，陈刚，陈韬霄，张芝永，孙超，钱凯，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33