[发明专利]确定植被河床底部阻力系统及确定方法

摘要

本发明是确定植被河床底部阻力的系统及方法，系统结构包括用于模拟城市河道的循环可变坡水槽系统、模拟植被固定系统和物理量测量系统；确定方法包括1）形成植被带、将插有植被的塑料板放置于水槽底部；2）通过调节变频泵控制来流流量；3）计算出相应底坡；4）计算出植被所占水体体积比；5）关闭变频泵，移除塑料板上的植被，重新开启变频泵并控制来流流量；6）计算出相应底坡。优点：1）通过可变坡循环水槽系统，可模拟不同水力条件的城市河道；2）通过植被固定系统，可模拟天然实际存在的不同种类植被，做到植被的不同排列方式、不同植被密度的模拟；3）得出不同水力条件下植被河床底部阻力，为相关城市提供了河道规划设计规范。

主权项

一种确定植被河床底部阻力的系统，其特征是包括用于模拟城市河道的循环可变坡水槽系统，模拟植被固定系统，物理量测量系统；所述的用于模拟城市河道的循环可变坡水槽系统，其结构包括水库、抽水管道、变频泵、平水格栅、上游支撑、下游支撑、尾门、泄水池、回水廊道以及水槽，其中抽水管道的一端接入水库，抽水管道的另一端与超声波流量计的一端相接，超声波流量计的另一端相接变频泵的一端，变频泵的一端接入水槽，水槽通过尾门与泄水池相通，泄水池通过回水廊道与水库相通，水槽内装有平水格栅，水槽长12m，宽0.42m，高0.70m，水槽两侧为玻璃边壁，水槽底部铺设大理石板，水槽上、下游设有上游支撑、下游支撑，上游支撑7固定不可调，上游支撑距上游进水口2m；下游支撑可调，下游支撑距下游出水口3.5m；下游支撑上设有齿轮和升降螺杆用以调节底坡；工作时，水流经变频泵工作后抽入水槽，平水格栅用于矫正水流流向，水流经过尾门进入泄水池，然后由回水廊道返回水库1实现循环；所述的模拟植被固定系统，是用以模拟种植于城市河道的植被，为使植被植入实验水槽，选择有密集钻孔的塑料板为载体；设计若干个植被插入塑料板上的钻孔内；再将塑料板置入水槽，即实现了水槽中植被的植入；所述的物理量测量系统，其所需测量的基本物理量包括流量、水位以及底坡；所述的流量是设计时必须考虑的参量，为精确起见，选择使用超声波流量计进行流量的测量；所述的水位是根据设计需要，在水槽侧壁布置刻度尺，精度为1mm；所述的底坡是通过水准仪来确定水槽底坡；具体做法包括1）对水槽进行率定，利用水准仪将水槽设定为平坡；2）分别记录平坡与设计工况下水槽下游末端间的差△h，且水槽上游固定支架与水槽下游末端间的距离为L，则底坡为△h/L。