[实用新型]一种高精度流量控制宽水槽生潮系统

说明书

本实用新型公开了一种高精度流量控制宽水槽生潮系统，该系统包括设置在地面以上的宽水槽、调节水体的地下主体结构、若干生潮控制设备和控制终端。地下主体结构包括回水廊道、消能室、过渡室、设备室，所述消能室内设置“梳”形结构墙，所述生潮控制设备布置在所述设备室内连接过渡室和消能室，所述生潮控制设备包括双向潜水贯流泵、电控蝶阀、电磁流量计、刚性套管。本实用新型能够快速响应水位陡升、陡降变化过程，并通过检测系统的反馈数据实现闭环控制，实时纠正水位和流量误差，流量水位控制精度较高，运行稳定，能够很好地服务于河口海岸工程物理模型试验研究。

技术领域

本实用新型属于河口、海岸工程物理模型试验领域，特别涉及一种高精度流量控制宽水槽生潮系统。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，以及“一带一路”和“海洋强国”等国家战略的实施，河口、海岸地区涌现出了众多的涉水工程。物理水槽是河口海岸涉水工程科学研究的重要试验设施，水槽的应用发展已有近百年的历史，水槽试验研究的成果质量与水槽的控制精度、控制方式息息相关。

多年来，国内河口海岸涉水工程的物理模型试验大多在0.5m～4m宽的窄水槽内进行，窄水槽基本可以满足一般水流和波浪条件下的断面试验，然而近年来河口海岸工程中大跨度结构出现频次增多，现有水槽因宽度有限而不能够容纳大尺度结构模型，水槽边壁效应对试验结果的影响越发突出。在此背景下，建设宽水槽势在必行，但由于宽水槽横向尺度较宽，在试验过程中横向水面很难保持一致，若延用窄水槽广泛使用的水位控制技术则误差较大，不利于试验精度的控制。目前，流量控制已成为河口海岸物理模型试验最可靠的控制方式，如何实现流量的高精度控制则是衡量一个宽水槽实用功能的主要指标，且河口海岸水动力条件复杂，影响因素众多，流量控制需要同时满足流量大、响应快、精度高等技术要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术存在问题，提供一种高精度流量控制宽水槽生潮系统，所述装置适用性强，造价低，操作简单；所述方法能够简便、快速地操作试验装置，进行河口、海岸物理模型试验研究。

本实用新型提供的技术方案是：一种高精度流量控制宽水槽生潮系统，该系统包括设置在地面以上的宽水槽、调节水体的地下主体结构、若干生潮控制设备和控制终端；所述地下主体结构包括回水廊道、消能室、过渡室、设备室，所述回水廊道布置在所述宽水槽正下方，一对消能室对称设置在回水廊道内圈的左右两侧，一对设备室对称设置在回水廊道外圈的左右两侧，设备室和回水廊道通过过渡室相连通，所述消能室与宽水槽的进出水口相连通；每个设备室上均设置若干生潮控制设备，所述生潮控制设备包括双向潜水贯流泵、电控蝶阀、电磁流量计、变频器；所述双向潜水贯流泵的一端安装电控蝶阀，双向潜水贯流泵的另一端安装电磁流量计，电控蝶阀通过管道与过渡室相连通，电磁流量计通过管道与消能室相连通，每个双向潜水贯流泵连接一个变频器，电控蝶阀、电磁流量计以及所有变频器均与控制终端相连。

进一步的，所述消能室内设置“梳”形结构墙，“梳”形结构墙的凹槽与生潮控制设备一一对应。

进一步的，所述消能室布置在所述宽水槽的进出水口下方。

进一步的，所述过渡室顶部设置通气孔，底部设置集水坑，侧墙布置上下水管路。

进一步的，还包括刚性套管、三个管道，电控蝶阀通过第一个管道与过渡室相连通，所述双向潜水贯流泵的一端通过第二个管道与电控蝶阀相连通，所述双向潜水贯流泵的另一端通过第三个管道与电磁流量计的一端相连通，电磁流量计的另一端通过刚性套管与消能室相连通。

进一步的，所述双向潜水贯流泵的流量应满足：

Q_m>(V_max)_m×(h_max)_m×B_m+Q₀