專利名稱：模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種模型試驗裝置，尤其是涉及一種模擬不同形式與不同組合的丁壩對水流和泥沙影響作用的模型試驗裝置。
背景技術：
丁壩作為常用的河道整治和維護建筑物，在水利工程中得到了廣泛的應用。不同形式、組合的丁壩對水流的影響以及壩間沖淤的情況有所不同，是教學中的重要內(nèi)容。為了配合教學，需設置實驗模型教學，而丁壩教學模型并不多見。然而，實驗室現(xiàn)有的丁壩教學模型大多是以波流水槽為基本設施，規(guī)模較大、成本較高，而且教學演示時極不方便。目前尚未發(fā)現(xiàn)較好的丁壩教學模型或解決措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有模型存在的不足而提供一種能夠模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)
一種模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，所述模型試驗裝置位于試驗段內(nèi)，包括臨時儲水池、消能板、帶孔凹槽、帶孔夾條、三角堰、格柵、水泵和丁壩片，所述試驗段位于拱形過水廊道正上方，試驗段前部設有2塊消能板，一塊消能板一端固定于試驗段底部，另一塊消能板一端固定于試驗段頂部，兩塊消能板不位于同一平面上，消能板與試驗段前部之間的空間為臨時儲水池，帶孔夾條位于試驗段兩側(cè)上部，帶孔凹槽位于試驗段兩側(cè)下部，丁壩片下端插入帶孔凹槽內(nèi)，上端部通過螺絲固定于帶孔夾條上；三角堰位于試驗段后部，所述三角堰設有可升降的擋板，試驗段尾部與拱形過水廊道連接處設有格柵。本發(fā)明中，所述臨時儲水池頂部開有管道孔，所述管道孔處通過水管連接水泵，將水通過水管抽出，輸送至上部的臨時儲水池。本發(fā)明中，所述格柵采用方形板，其內(nèi)均勻分布有網(wǎng)格，用于截留示蹤浮子，并實現(xiàn)水的循環(huán)。本發(fā)明中，所述丁壩片的規(guī)格為5cm長和IOcm長兩種規(guī)格，以滿足不同形式和組合的丁壩。本發(fā)明中，所述拱形過水廊道頂部設有管道孔。本發(fā)明中，所述的消能板前方為安裝在底部高13cm的底檻，底檻后IOcm為接到頂部但底部鏤空3cm的擋板，形成一段臨時的小儲水池，能夠有效削減水泵抽入的水流能量，平穩(wěn)水流。所述的試驗段高37cm，長81cm，兩側(cè)上部安裝帶孔夾條，下部安裝帶孔凹槽，使得丁壩片下插凹槽，上用相鄰孔中安裝的螺絲固定，可以方便裝卸、轉(zhuǎn)動。所述的三角堰配有可升降的擋板，兩者配合使用能夠調(diào)節(jié)流出水量和試驗段水流流速。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
設計為上下雙層結(jié)構(gòu)是為了節(jié)省材料和空間，實現(xiàn)水體的自循環(huán)；
制作兩種規(guī)格丁壩片，丁壩片兩端端頭配合試驗段底部的帶孔凹槽和上部的夾條，以螺母和底部凹槽固定，既可滿足不同形式與組合的丁壩，又可以方便拆裝；
完全實現(xiàn)水體自循環(huán)，提高了本發(fā)明的水體利用率。


圖I為實施例中該裝置的主視圖；
圖2為實施例中該裝置的俯視 圖3為實施例中該裝置的右視圖 圖4為實施例中該裝置的左視 圖5為圖I中帶孔凹槽4的結(jié)構(gòu)意 圖6為圖I中丁壩片3示意 圖7為圖I中三角堰和拱形過水廊道的結(jié)構(gòu)示意 圖8為圖I中格柵7的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號1為臨時儲水池、2為消能板、3為丁壩片、4為帶孔凹槽、5為帶孔夾條、6為三角堰、7為格柵,8為拱形過水廊道,9為臨時儲水池頂部的管道孔，10為拱形過水廊道頂部的管道孔，11為水泵，12為帶孔凹槽上的孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例I
模擬不同形式與不同組合的丁壩對水流和泥沙影響作用的模型試驗裝置一多功能組合式丁壩模型，總體結(jié)構(gòu)如圖I所示，該發(fā)明主要由兩個主體部分組成上部試驗段和下部儲水段。該裝置包括消能板2、帶孔凹槽4、帶孔夾條5、三角堰6、格柵7、拱形過水廊道8、水泵11。消能板2前方為安裝在底部高13cm的底檻，底檻后IOcm為接到頂部但底部鏤空3cm的擋板，形成一段臨時儲水池1，能夠有效削減水泵抽入的水流能量，平穩(wěn)水流。所述的試驗段高37cm，長81cm，兩側(cè)上部安裝帶孔夾條，下部安裝帶孔凹槽，丁壩片下端部插入帶孔凹槽4，上端部用帶孔夾條5和螺釘固定，可根據(jù)試驗需要調(diào)整丁壩片的大小和角度，進行任意組合。三角堰6位于試驗段的尾部，位于三角堰6處的擋板可以升降調(diào)節(jié)流出水量和試驗段水流流速。夾帶著示蹤浮子的水流過三角堰通過格柵7，夾帶的示蹤浮子被截留，水流通過格柵7進入拱形過水廊道8，實現(xiàn)系統(tǒng)水體自循環(huán)。本裝置的工作過程試驗前，首先根據(jù)試驗需要，安裝丁壩片3，進行組合調(diào)整；其次，在試驗段內(nèi)放入水，連接好水泵及相應的導水管道。啟動水泵，從位于下部的儲水部分抽出水，送入上部的臨時儲水池。水流經(jīng)過消能板，能量削減，趨于平穩(wěn)后進入試驗段。在試驗段端部放入適量的白色示蹤浮子，浮子浮于水上，隨水流運動，模擬出丁壩與水流、泥沙的相互作用情況。從浮子的運動中可以觀測出水流狀態(tài)，如漩渦、回流、流動路徑等，還可反映出模擬泥沙的沖刷、淤積。最終，水流夾帶著示蹤浮子經(jīng)格柵7向拱形過水廊道流去， 示蹤浮子滯留在格柵上，而不影響水流進入拱形過水廊道。至此，下部水體可再由水泵抽入上部，如此循環(huán)。
權利要求
1.一種模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，其特征在于所述模型試驗裝置位于試驗段內(nèi)，包括臨時儲水池、消能板、帶孔凹槽、帶孔夾條、三角堰、格柵、水泵和丁壩片，所述試驗段位于拱形過水廊道正上方，試驗段前部設有2塊消能板，一塊消能板一端固定于試驗段底部，另一塊消能板一端固定于試驗段頂部，兩塊消能板不位于同一平面上，消能板與試驗段前部之間的空間為臨時儲水池，帶孔夾條位于試驗段兩側(cè)上部，帶孔凹槽位于試驗段兩側(cè)下部，丁壩片下端插入帶孔凹槽內(nèi)，上端部通過螺絲固定于帶孔夾條上；三角堰位于試驗段后部，所述三角堰設有可升降的擋板，試驗段尾部與拱形過水廊道連接處設有格柵。
2.根據(jù)權利要求I所述的模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，其特征在于所述臨時儲水池頂部開有管道孔，所述管道孔處通過水管連接水泵，將水通過水管抽出，輸送至上部的臨時儲水池。
3.根據(jù)權利要求I所述的模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，其特征在于所述格柵采用方形板，其內(nèi)均勻分布有網(wǎng)格。
4.根據(jù)權利要求I所述的模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，其特征在于所述丁壩片的規(guī)格為5cm長和IOcm長兩種規(guī)格。
5.根據(jù)權利要求I所述的模擬不同形式、組合丁壩對水流和泥沙作用的模型試驗裝置，其特征在于所述拱形過水廊道頂部設有管道孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬不同形式與不同組合的丁壩對水流和泥沙影響作用的模型試驗裝置，該裝置包括水泵、臨時儲水池、消能板、試驗段、丁壩片、出水堰、格柵、拱形過水廊。示蹤浮子可浮于水中，模擬泥沙運動及沖淤情況。試驗段兩側(cè)上部安裝帶孔夾條，下部安裝帶孔凹槽，使得丁壩片下插凹槽，上用相鄰孔中安裝的螺絲固定，可以方便裝卸、轉(zhuǎn)動。三角堰配有可升降的擋板，兩者配合使用能夠調(diào)節(jié)流出水量和試驗段水流流速。格柵中間設計成網(wǎng)格狀，連接了上部與下部的拱形過水廊，而且實現(xiàn)了水的循環(huán)。與現(xiàn)有模型相比，本發(fā)明可以方便快捷地演示不同形式、組合的丁壩對水流的影響以及泥沙沖淤情況，并且經(jīng)濟、環(huán)保。
文檔編號E02B1/02GK102966069SQ20121046070
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日2012年11月16日
發(fā)明者匡翠萍, 程素斌, 黃廷杰, 冒小丹, 李瑋倬, 滕飛 申請人:同濟大學