[发明专利]一种模型沙沉积及冲刷起动试验装置

说明书

本申请公开了一种模型沙沉积及冲刷起动试验装置，其中，包括：沙样固结装置，包括收集盒，所述收集盒内沉积有固结的模型沙；固结沙起动试验水槽，包括：水槽本体，所述水槽本体的上游具有进水孔，下游具有出水孔，中游具有用于安装所述收集盒的铺沙槽；图像采集装置，布置在所述水槽本体上方，用于采集所述收集盒内的固结模型沙的冲刷起动图像或视频。

技术领域

本申请涉及模型沙冲刷起动物理模型试验技术领域，尤其涉及一种模型沙沉积及冲刷起动试验装置。

背景技术

在动床河工模型中，床沙材料的选取须依据泥沙的起动特性与原型相似，因此床沙材料多为轻质沙，偶有天然沙，这些床沙材料统称为模型沙。模型沙使用前需要进行充分的加水浸泡才能铺进河道模型中进行试验。

新采购的模型沙，在使用前需复核或者率定其冲刷参数，特别是起动流速的大小，但由于较细颗粒的模型沙有一定的粘结力，随着浸泡沉积时间的不同，含水率等固结特征亦会有改变，因此固结时间的长短不同时，起动流速也会有所改变，一般随着沉积时间的增加起动流速亦会有所增加，为摸清模型沙的基本特性，选取合适的沉积固结时间，这就需要进行一些前期检测试验。

目前，制备固结的模型沙，大都采用在冲刷起动水槽中直接铺沙加水后进行封闭性浸泡，到达指定的浸泡时间后，可以完成一组起动试验。但每次沉积所需要的时间为几小时或者几天，每种沙样需要进行多组试验，因此，冲刷水槽就会长时间(如一个月或更长)处于占用状态，不但影响冲刷起动水槽设施的使用效率，也大大延长了前期测试的时间。现在也有在单独泡沙池中浸泡沉积后再铺进水槽进行起动试验的方法，但该方法由于对沙样的扰动较大，容易造成沙样松散，对起动流速测试的准确度影响较大。另外目前起动流速的判断，多以肉眼观察为主，起动流速的判定精度亦不高。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种模型沙沉积及冲刷起动试验装置，以解决相关模型沙沉积固结制备效率较低以及起动流速判定精度不高的问题。

根据本申请实施例，提供一种模型沙沉积及冲刷起动试验装置，其中，包括：

沙样固结装置，包括收集盒，所述收集盒内沉积有固结的模型沙；

固结沙起动试验水槽，包括水槽本体，所述水槽本体的上游具有进水孔，下游具有出水孔，中游具有用于安装所述收集盒的铺沙槽；

图像采集装置，布置在所述水槽本体上方，用于采集所述收集盒内的固结沙的冲刷起动图像或视频。

进一步地，所述沙样固结装置还包括沉积桶，所述沉积桶包括：

侧面开孔或一侧面全通的容器，所述容器上开有第二出水管和第三出水管，所述第二出水管上装有第二阀门，所述第三出水管上装有第三阀门；

密封门，可开合地安装在所述孔或一侧面全通上；

其中，所述收集盒可拆卸地从所述孔或一侧面全通处装入，所述第二出水管和第三出水管分别位于所述收集盒的上下两侧。

进一步地，所述密封门的一端通过旋转合页安装在所述容器上，另一端通过固定锁扣可开合地安装在所述容器上，所述密封门与所述容器之间设置有密封条。

进一步地，所述容器的外壁安装有计时器和水尺。

进一步地，还包括用于对固结沙样进行物理分割的割刀。

进一步地，所述沙样固结装置还包括用于制备固结沙的搅拌箱，所述搅拌箱包括：

箱体，所述箱体上开有加沙口和注水口；

搅拌旋桨，伸入所述箱体内；

第一出水管，安装在所述箱体的下部；

第一阀门，安装在所述第一出水管上。