[发明专利]一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统

说明书

本发明公开了一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统，包括相连接的控制端和测量端；其中，测量端包括呈筒状结构的反应器以及位于反应器内的剖面流速仪、浊度传感器和传动装置，所述剖面流速仪和浊度传感器分别与控制端连接，所述传动装置包括电机、连接柱和转桨，所述电机与转桨通过连接柱传动连接；所述反应器顶部设有盖板，所述电机固定在盖板上；所述反应器底部中心设有隔离槽，所述隔离槽顶部设有与其相互配合连接的槽盖，所述反应器的侧壁上分别设有进水阀和出水阀，所述反应器底部连接底板或连接环形加长撑板。本发明泥沙冲刷起动测量系统能够同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测试。

技术领域

本发明涉及一种泥沙冲刷起动试验系统，尤其涉及一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统，属于水利工程实验装置技术领域。

背景技术

在挟沙水体中，泥沙颗粒在水流的作用下起动(Erosion)、输移(Transportation)、沉降(Deposition)、固结(Consolidation)，形成ETDC循环，对河口海岸的物质输运和地貌演变有重大的意义。其中，泥沙冲刷特性对许多水利工程有指导作用，例如海岸侵蚀保护等。因此，泥沙冲刷特性的实验数据非常宝贵，尤其是现场的原位量测结果。然而，由于观测装置的局限性，有关泥沙起动冲刷特性的现场观测数据十分缺乏。目前，对于泥沙冲刷起动特性的现场测试装置很少见，未见可同时适用于实验室研究和现场测试的泥沙冲刷起动特性监测装置。而针对泥沙冲刷起动特性的实验室研究，大多在长直水槽和环形水槽中进行。长直水槽进水段、稳流段、出水段所需距离较长，空间占用大，可利用的实验段仅为装置总长的1/10，所需试验水量大；需要设回水系统和消能设施。长直水槽中的流速调节通常通过调节进出水口流量以提供不同流速，需要缓慢、逐步调节以获得固定的流速值，调节过程耗时长，且流速值不稳定，随流量变化而上下波动。此外，在普通的直水槽中只能通过肉眼观察得到泥沙的起动流速，也无法得到泥沙随床面深度变化的冲刷率曲线。相对于直水槽而言，环形水槽无流入口和流出口的影响，全周长均为试验段，提供无限长的水流流动距离。水流沿程均匀，通过调节水槽转速可获得精确的对应流速值，控制流速大小操作简便。虽然环形水槽的设计克服了普通长直水槽的缺点，但需剪力环与环形槽反转同时以削弱横向流，制造时需要克服偏心的问题，造价较高。且环形水槽一般尺度较大，不易移动，不能达到便捷测量的目的，一般只能用于实验室研究，不易于用于现场监测。因此一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统，该系统能够同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测试。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种可同时应用于实验室和潮滩现场的泥沙冲刷起动测量系统，包括相互连接的控制端和测量端；其中，所述测量端包括呈筒状结构的反应器以及位于反应器内的剖面流速仪、浊度传感器和传动装置，所述剖面流速仪和浊度传感器分别与控制端连接，所述传动装置包括电机、连接柱和转桨，所述电机与转桨通过连接柱传动连接；所述反应器顶部设有盖板，所述电机固定在盖板上；所述反应器底部中心设有隔离槽，所述隔离槽顶部设有与其相互配合连接的槽盖，所述反应器的侧壁上分别设有进水阀和出水阀，所述反应器底部连接底板或连接环形加长撑板。

其中，所述反应器与底板通过螺口相互配合连接，且反应器与底板之间还设有密封圈；所述隔离槽与底板通过卡口相互配合连接。

其中，所述反应器与环形加长撑板通过卡口相互配合连接，且反应器与环形加长撑板之间还设有密封圈。

其中，所述浊度传感器为OBS 3+浊度传感器。

其中，所述电机为齿轮减速电机。

其中，所述转桨的转速为0～200rpm。

其中，所述反应器采用有机玻璃制成，所述盖板和底板均采用有机玻璃制成。