[发明专利]多沙河流河工动床模型人工转折方法及人工转折导流槽

权利要求书

1.一种多沙河流河工动床模型的人工转折方法，其特征在于：

步骤1：利用粉煤灰作为模型沙，选择河势平顺稳定、断面几何形态相对对称、河床冲淤变化不大且水流水力要素横向分布相对均匀的河段布设多沙河流河工动床模型的人工转折导流槽；

步骤2：根据试验场地宽度限制和下游河势条件对人工转折导流槽进行平面布置，确定人工转折导流槽的折转角度、转折半径、连接段长度和过渡段长度几何要素；

步骤3：根据模型放水流量、流速、水深参数计算水流的磨损阻力，从而设计导流槽进出口的最终比降，根据计算结果建造导流槽的不同段；

步骤4：通过放水试验对布设好的人工转折导流槽按照试验要求进行率定，经不同量级洪水的测试，对人工转折导流槽的坡降进行调整，最终完成多沙河流河工动床模型人工转折导流槽的设计，导流槽率定调整后即可进行河道模型试验。

2.根据权利要求1所述的多沙河流河工动床模型的人工转折方法，其特征在于：在步骤2中，根据人工转折导流槽的转折角度、转折半径、连接段长度、过渡段长度布设人工转折导流槽，其中床面和边壁使用水泥粉煤灰沙浆进行硬化，导流槽使用硬塑胶板进行分隔；导流槽用相同的硬塑胶板分成六个条渠；导流槽由进口动床过渡段、进口定床过渡段、导流槽进口段、导流槽进口转折段、导流槽顺直连接段、导流槽出口转折段、导流槽出口段、出口定床过渡段、出口动床过渡段依次连接组成。

3.根据权利要求1所述的多沙河流河工动床模型的人工转折方法，其特征在于：步骤3中的磨损阻力和最终比降按如下方式确定：

磨损阻力：人工转折导流槽的总水头损失Δh_e为Δh_e＝h_f+h_w，根据试验流量所对应的水力参数和人工转折导流槽尺寸运用如下公式计算人工转折导流槽的沿程阻力损失h_f和局部阻力损失h_w，其中

hfi=(VinRi2/3)2Li]]>hωi=19.62liC2Ri(1+34biri)Vi22g]]>

式中i为条渠编号，V_i为条渠进口断面的平均流速，R_i为条渠的水力半径，L_i为条渠转折长度，l_i为条渠弯段中心弧长，C为谢才系数，n为条渠糙率b_i和r_i分别为第i条渠槽的宽度和中心半径；

导流槽进出口的最终比降：由人工转折导流槽转折弯道势能增加高度ΔZ和装置总水头损失Δh_e的关系ΔZ＝Δh_e，计算人工转折所引起的附加坡降Δi为由此得装置的坡降i为i＝i₀+Δi，式中L为人工转折导流槽的渠道轴线长度，i₀为模型原坡降。