[实用新型]一种构造异重流试验层结环境水体装置

说明书

本实用新型公开了一种构造异重流试验层结环境水体装置。该装置包括A储水箱、B储水箱、水槽、十字标定线、闸门和层结水体出流装置。水槽长度方向上的中端设有引流管，通过引流管与B储水箱和微型储水箱联通；第一引流装置将A储水箱中的流体引流至B储水箱，B储水箱通过第二引流装置与微型储水箱联通，微型储水箱通过导流装置与水槽联通，导流装置将微型储水箱中的流体引流至水槽，所述的微型储水箱和导流装置构成所述层结水体出流装置。本实用新型装置设计新颖，结构简单，整体性好，可适用工况广泛，试验精度高；能分别模拟不同异重流浓度、层结度、底床粗糙度和地形突变影响下的开闸式异重流流动过程。

技术领域

本实用新型涉及近海工程水力模型试验领域，具体涉及一种构造异重流试验层结环境水体装置。

背景技术

异重流，又称为密度流，因其密度差异使得其中一种流体沿着两相交界面流动，并在流动过程中不与其他流体发生全局性掺混的现象。异重流按其密度差异原因可分为两类：组分驱动异重流和颗粒驱动异重流。其中，组分驱动异重流又可以分为盐度差异和温度差异形成的异重流，常见有河口盐水楔、热电厂温排水；颗粒驱动异重流常见有海底浊流、水库异重流等。

异重流因其在自然界和工程界的普遍性和重要性，对国民经济建设、环境保护等方面有着十分重要的作用。我国是一个海洋大国，海洋面积辽阔，许多异重流现象发生在海洋这个水环境内。为了将水槽实验的实验结果进一步切合实际，就不得不考虑环境水体的层化现象，进而以此为基础，对层结环境下异重流的各种方面进行研究，例如沿海工厂管道排污、海底浊流、近海湿地洪泛等，这些都是异重流研究的难点和热点问题。

现已公布的专利方案中，国内外已经给出多种异重流研究的水槽系统，但对于构造异重流试验层结水体装置及方法技术方案还较为缺乏；已开展的构造异重流试验层结水体装置及方法大多存在着一定局限性，对各种条件下的异重流研究普适性不足，例如，构造的底床粗糙度或地形突变下层结水体的在同一水平面上环境水体的密度一致性较低。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种构造异重流试验层结环境水体装置。

该试验装置系统结构简单，操作方便；能构造不同底床粗糙度和地形突变下层结水体，并进行异重流试验工况；通过该试验装置系统弥补了以往传统异重流试验中模拟异重流环境水体的单一性，成功实现了对不同环境水体下异重流模拟的试验装置系统，并能提高对异重流分析与研究的可靠性、准确性和科学性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括A储水箱、B储水箱、水槽、十字标定线、闸门和层结水体出流装置。水槽长度方向上的中端设有引流管，通过引流管与B储水箱和微型储水箱联通；第一引流装置将A储水箱中的流体引流至B储水箱，B储水箱通过第二引流装置与微型储水箱联通，微型储水箱通过导流装置与水槽联通，导流装置将微型储水箱中的流体引流至水槽，所述的微型储水箱和导流装置构成所述层结水体出流装置。

所述的水槽内部设置有电机自动控制的闸门，该闸门靠近所述的第二引流装置，水槽的中上部设置有十字标定线，水槽的侧面和上方均设置有高速摄像机。

所述的第一引流装置和第二引流装置结构相同，均包括真空泵、阀门开关和流量计，阀门开关的一端连接真空泵，另一端连接流量计。

所述的A储水箱、B储水箱和水槽均装有排水设施。

进一步说，所述A储水箱、B储水箱壁面采用塑料所制，水槽和微型储水箱的壁面采用亚克力板。

进一步说，所述的闸门两侧均有闸门固定装置。

所述导流装置和微型储水箱为一体，其壁面均采用亚克力板，是构造层结水体的装置中的出流部分。

进一步说，所述的水槽左侧壁面上带有刻度线。

本实用新型的有益效果：