[发明专利]一种泥沙水下休止角测量方法

权利要求书

1.一种泥沙水下休止角测量方法，包括采用漏斗将泥沙添加到检测容器中预先测定好半径大小的圆台上并在水面下堆积形成沙堆的步骤，其特征在于，采用连通器原理将高程测量转换为水位测量，通过控制一个和检测容器底部连通的加水容器来控制液面逐渐下降至沙堆顶部齐平，再通过从水面上方去检测水位高度的方式获取沙堆高度，进而计算得到泥沙水下休止角大小。

2.如权利要求1所述的泥沙水下休止角测量方法，具体包括以下步骤：

a、先获取以下结构的测量装置，测量装置包括容沙器和位于容沙器内的中央圆台以及正对中央圆台设置的加沙漏斗，其特征在于，所述容沙器上端面封闭设置并在中部对应中央圆台上方位置向上连通设置有一个观测筒，所述观测筒为透明材料制得且和容沙器上端面密封连接，所述中央圆台沿观测筒轴心线位置向上延伸并进入到观测筒中部位置，所述加沙漏斗搁置于观测筒上端口且下方出口正对中央圆台轴心位置，所述观测筒上设置有水位检测仪器，还包括一连通管道，连通管道一端和容沙器相连通，另一端连接有一个水位调节装置；所述水位检测仪器为测针装置；所述水位调节装置，包括一个和容沙器相邻设置的加水容器；加水容器上端开口，下端通过所述连通管道一端和容沙器相连通，加水容器下端设置有升降装置；  

b、测量时再依次执行以下步骤：

第一步；取下加沙漏斗，用测针测量中央圆台的顶部，测针读数作为初始读书h₀；

第二步：将测针拉到观测筒口以上，关闭排沙口，加水容器中加水后，启动升降装置，控制加水容器上升使得容沙器中水位逐渐上升到观测筒，并达到中央圆台顶部以上高出中央圆台堆沙后的预计最高位置后停止；

第三步：加沙漏斗搁置到观测筒上，通过加沙漏斗开始逐步往中央圆台加沙，待中央圆台上沙粒堆积且底部边缘蔓延到中央圆台侧边位置，当沙粒开始向圆盘外各方向均有滑移跌落时判断为已形成稳定沙堆，此时停止加沙并取下加沙漏斗；

第四步：控制升降装置，使得加水容器逐步下降，该过程中观测水面状况，水面中部刚出现不平时判断此时水面和沙堆高度齐平，停止下降，此时液面在沙锥尖达到平衡，液面不再变化；

第五步：然后放下测针，当测针下端针尖和水面接触时，测量出水面高度读数h₁，计算得到沙锥的高度H=h₁-h₀-h_防滑圈，式中h_防滑圈为圆台顶部周围防滑边圈的高度；

第六步：然后再根据事先预测得到的中央圆台的半径R，则可以算出泥沙颗粒水下休止角大小。

3.如权利要求2所述的泥沙水下休止角测量方法，其特征在于，采用的测量装置中，所述中央圆台上端位置沿四周设置有一圈向上凸起的防滑边圈。

4.如权利要求2所述的泥沙水下休止角测量方法，其特征在于，采用的测量装置中，所述容沙器底部角落位置还设置有带开关阀的排沙口；测量完毕后打开排沙口，将实验泥沙收集起来，集中进行处理。

5.如权利要求2所述的泥沙水下休止角测量方法，其特征在于，采用的测量装置中，连通管道和容沙器相连一端位于容沙器和观测筒连接位置且向下45度斜对中央圆台侧壁设置。

6.如权利要求2所述的泥沙水下休止角测量方法，其特征在于，采用的测量装置中，升降装置包括一个水平设置的底板和一个用于支承加水容器的顶板，还包括由多对中部铰接形成X形的支撑杆端部铰接重叠形成的可上下伸缩的支撑部，支撑部上下两端铰接相连于底板顶板之间，还包括竖向且可转动设置的丝杠，丝杠下端和升降电机相连并能够靠升降电机带动旋转，丝杠上端和一个安装在顶板上的螺母配合形成丝杠螺母传动副。