[发明专利]一种用于试验水槽内管桩桥涵式进海路模拟测量系统

说明书

本发明适用于港口航道及近海工程海岸工程技术领域，提供一种用于试验水槽内管桩桥涵式进海路模拟测量系统，包括试验水槽、地形、工字钢轨道、U型钢梁、管桩桥涵式进海路、波高测量仪固定与调节装置、流速仪固定与调节装置、PIV固定与调节装置、波浪和地形纵剖面动态观测高速摄像装置、多功能移动平台装置、多波束声呐装置；通过波高测量仪和流速仪可对水槽内任意位置处的波高和流速进行测量；通过PIV装置可对地形任意处流场的监测；通过高速摄像装置可监测水槽边壁波浪和地形动态演变；通过多波束声呐可监测地形地貌特征演变情况；测量人员通过移动平台装置可对水槽内的泥沙进行任意位置的抹平和取样；适合在水槽试验中使用，测得的试验数据精准可用。

技术领域

本发明属于港口航道及近海工程海岸工程技术领域的物理模型试验技术领域，尤其涉及一种用于试验水槽内管桩桥涵式进海路模拟测量系统。

背景技术

采用“海油陆采”的开发模式对滩浅海油气资源进行开发，是一种经济、快捷、有效的途径，即先在海上修筑人工岛和连接人工岛与陆地的进海路，然后在人工岛上开采海底油气资源，而实体式进海路对周邻环境影响较大，因此通过研究得到一种安全、经济、适用且符合相关标准要求的透空式进海路新形式，对油田的稳产增产具有十分重要的意义。

由于现场实验实施过程中投入大、效率低，且偶然因素的存在会影响到实验的测试和数据的收集。为了解决工程中所遇到了问题，人们展开了物理模型实验研究。物理模型概念是根据水流和泥沙运动的力学规律，按照相似理论，制作与原理几何相似的实体模型，以动态与动力相似为准则，试验研究河流、湖泊、河口、以及海岸的水流、波浪、泥沙运动和河床演变规律，此过程成为实体模拟，所制作并据以进行试验的相似模型叫做实体模型，俗称物理模型。

物理模型试验是研究透空式进海路周围海岸地貌形态演变的重要手段，通过选取合适的比尺，可以复演出原型海岸中的物理规律。其中波浪和地形是重要的研究因素。

目前存在的问题是：1、泥沙试验采用的模型沙为粉砂且地形铺设长度跨度较大，粉砂吸水性和粘结性较大，下一个工况开始前地形抹平困难，试验时取样测试无法获取水槽内不同区域的测试数据；2、地形纵剖面动态观测高速摄像装置只能拍摄水槽壁处的波浪、地形变化，无法拍摄监测岸滩地貌特征演变情况。

以上问题，测得的模型数据与原型数据差异很大，极不准确。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术存在的不足，而提供一种用于试验水槽内管桩桥涵式进海路模拟测量系统。

本发明提供的技术方案是：一种用于试验水槽内管桩桥涵式进海路模拟测量系统，其特殊之处在于，包括试验水槽、地形、工字钢轨道、U型钢梁、管桩桥涵式进海路、波高测量仪固定与调节装置、流速仪固定与调节装置、PIV固定与调节装置、波浪和地形纵剖面动态观测高速摄像装置、多功能移动平台装置、多波束声呐装置；所述的试验水槽内设有用来固定地形的水槽挡板；所述的试验水槽上部垂直相连U型钢梁，所述的U型钢梁下方固定连接工字钢轨道，工字钢轨道上设多功能移动平台装置和多波束声呐装置，二者均能沿工字钢轨道滑动；

所述的管桩桥涵式进海路由管桩、承台和桥面组成；所述的管桩上设承台，承台上设桥面；

所述的波高测量仪固定与调节装置由调平螺丝、支架、第一粗套杆、第一控制螺丝、第一细套杆、波高测量仪、夹环、控制螺栓组成；所述的调平螺丝安装在支架预留螺纹孔内，对支架进行水平调整；所述的第一粗套杆垂直安装于支架下端；所述的第一细套杆内套于第一粗套杆，第一细套杆在第一粗套杆内伸缩；所述的第一粗套杆下端安装有第一控制螺丝，控制第一细套杆的伸缩位置；所述的夹环由两个半圆的圆弧片组成，安装在第一细套杆下端的侧面，且端头留有螺栓孔；所述的波高测量仪安装在夹环中间；所述的控制螺栓安装在夹环的端头预留螺栓孔内，通过松紧控制螺栓对波高测量仪进行固定；