一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法技术

一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，所述设计方法通过建立对试验用水槽、集沙坑及输沙率测量机构的定量优化完成，通过对三者的定量优化形成对推移质非恒定输沙测量的协同服务。本发明专利技术的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，通过维度与梯度上纵横式的综合考量，精准非恒定输沙率的测量，为后续研究提供了较为准确的试验数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法


[0001]本专利技术属于模拟河流或水域近底水沙动力的水槽实验领域，具体涉及一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法。

技术介绍

[0002]水流挟带泥沙的强度可用输沙率来表示，输沙率指单位时间通过特定断面的输沙量，根据泥沙的两种运动方式，也可分为悬移质输沙率和推移质输沙率。
[0003]推移质输沙率是指在特定的水流条件及床沙条件下推移质颗粒的输移数量，并且是分析床面组成、床面变形及河床冲淤的重要参数。目前泥沙运动力学中的推移质运动机理研究基本是在水槽中开展，其过程主要包括：首先根据所研究的泥沙颗粒特征，铺设床沙，然后施放水流，研究不同水流强度条件下的泥沙颗粒运动特征，建立水流条件和推移质输沙率的关系。由于推移质运动主要集中在近底床面，很难与不参与运动的床面颗粒区分开来，因此推移质输沙率测量一直是水槽模型试验中的难点之一。
[0004]而如何准确地测量输沙率，这不仅仅指向输沙率公式的构筑，还指向相应辅助设备的优化。目前，普遍采用摄像技术，通过摄像成像，经图像数据处理后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的试验水槽设计及实验方法，通过建立对实验过程中的实验水槽及实验条件两个因素的定量优化完成，据此建立对推移质非恒定输沙测量的协同服务。2.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验条件的定量优化，包括有：对试验过程中的实现水流加速或减速过程中水槽试验水深不变的控制。3.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验水槽的定量优化，包括有：对集沙坑的定量优化；所述的对集沙坑的定量优化，通过建立对集沙坑尺寸的优化实现。4.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验水槽的定量优化，包括有对输沙率测量机构的定量优化；所述的对输沙率测量机构的定量优化，通过对测量机构的结构优化及构成测量机构的零部件的定量优化实现。5.根据权利要求2所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：于水槽的进口设有变频流量泵，于水槽的尾部设有开度可调的尾门，通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，建立试验过程中的水槽水深不变的控制方法。6.根据权利要求5所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，具体为：建立水槽内水流流速与上游水槽进口流量的线性拟合分析、形成拟合方程，建立水槽内水流流速与尾门开度的线性拟合分析、形成拟合方程，根据以上两个拟合方程确定水槽进口流量与尾门开度的对应关系，据此建立相应的控制调节。7.根据权利要求3所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，以满足泥沙的及时落淤。8.根据权利要求7所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，具体为：基于水槽设定的边界条件及初始条件，数值求解表述三维水体流动的NS方程，配合VOF数值处理方法，模拟计算集沙坑内动力云图以及泥沙进坑...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈淇，黄硕，吴华林，戚定满，陆佳，顾峰峰，万远扬，王巍，孔令双，范明源，
申请(专利权)人：上海河口海岸科学研究中心，
类型：发明
国别省市：