[发明专利]水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置及方法，该装置包括底座以及底座上设置的支撑单元和设置在支撑单元上的雨量收集单元；雨量收集单元由水平设置的支撑面板以及竖直设置在支撑面板上的若干雨量收集器构成，所有雨量收集器呈矩阵式间隔分布，雨量收集器由收集管和测量容器组成，收集管设于支撑面板上并与支撑面板一体成型制成，并且收集管上下两端突出对应支撑面板所在平面一定长度，收集管下端的外表面设有螺纹，测量容器上端的内表面设有与收集管螺纹配合的螺纹，收集管和测量容器通过螺纹实现紧固连接；测量容器的外壁上设有数值刻度。该装置操作方便、精确度高，可对整个泄洪雾化雨量强度空间分布的雨强进行测量。

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置及方法。

背景技术

水利工程中，特别是高坝工程泄洪时，泄水建筑物在泄水过程中由于高速水舌在空气中掺气扩散或者水舌碰撞，从而形成雾化现象。水利工程产生的雾化所引起的降雨强度十分巨大，一般可高达数百甚至数千mm/h以上，远远超过自然降雨中特大暴雨的降雨强度值(11.67mm/h)。故对下游岸坡稳定、建筑物的安全运行、交通安全以及下游生态环境产生较大危害。

近些年来，针对泄水建筑物泄洪雾化问题，国内外学者在研究与实验后，形成了采用模型实验与理论分析相结合的方法。但雾化现象在理论分析上具有一定的难度，于是水工模型实验成为了研究泄洪雾化问题的主要技术手段，然而现在用于测量水工模型泄洪雾化雨量的装置非常少，并且只能对一个平面内的雾化雨量强度的分布进行测量，同时，现有的雨量收集器要么为固定量程的容器进行收集，当不知道某一空间内的雨量强度时，采用小量程的容器无法长时间收集雨量强度大的空间内的雨量，而采用大量程的容器容易导致测得的雨量强度小的空间内的雨量强度存在误差；要么雨量收集器采用长软管与收集容器连通进行雨量收集，这样不但操作不方便，而且存在沿程损失，同时软管内存在一定的压强，会对进入雨量收集器的雨水造成影响，进而对实验结果造成误差。

因此，设计一种操作方便、精确度高，可对泄洪雾化雨量强度空间分布的雨强进行测量的水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置及方法，该装置操作方便、精确度高，可对整个泄洪雾化雨量强度空间分布的雨强进行测量。

本发明的技术方案是这样实现的：

水工模型泄洪雾化雨量强度空间分布的测量装置，包括底座以及底座上设置的支撑单元和设置在支撑单元上的雨量收集单元；所述雨量收集单元由水平设置的支撑面板以及竖直设置在支撑面板上的若干雨量收集器构成，所有雨量收集器呈矩阵式间隔分布，所述雨量收集器由收集管和测量容器组成，所述收集管设于支撑面板上并与支撑面板一体成型制成，并且收集管上下两端突出对应支撑面板所在平面一定长度，所述收集管下端的外表面设有螺纹，所述测量容器上端的内表面设有与收集管螺纹配合的螺纹，收集管和测量容器通过螺纹实现紧固连接；所述测量容器的外壁上设有数值刻度，便于通过读取测量容器外壁的数值得知测量容器内雨量的收集量。

进一步地，所述支撑面板为网格状的矩形板，所有雨量收集器分别设置在对应的网格的交点处。

进一步地，测量容器底部设有控制开关，便于通过控制开关实现收集雨水和排出测量容器内收集的雨水。

进一步地，所述底座由两根水平设置且相互平行的横梁和连接两根横梁的连系梁构成，并在每根横梁的两端分别设有滚轮，便于通过滚动滚轮实现装置在平面上移动。

所述支撑单元为两根立柱，两根立柱竖直设置并分别固定在两根横梁上，在两根立柱顶端设有连接横梁，连接横梁的两端分别与两根立柱固定连接，并在连接横梁上设有滑轮。