一種變坡水槽供沙儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變坡水槽供沙儀器，包括升降平臺(tái)、第一供水箱、供沙槽、供沙器、第二供水箱；其中，升降平臺(tái)包括第一升降平臺(tái)和第二升降平臺(tái)，第一升降平臺(tái)高于第二升降平臺(tái)，兩者之間的高度差為供水槽的垂直高度；第一供水箱水平放置在第一升降平臺(tái)上，第二供水箱水平放置于第二平臺(tái)上，供沙槽上端密封連接第一供水箱的出水側(cè)面，供沙槽的下端與第二供水箱的入水端連接，第二供水箱的另一端設(shè)有弧面過(guò)渡帶，該過(guò)渡帶與變坡水槽相銜接；所述的供沙槽的正上方設(shè)置供沙器，為供沙槽內(nèi)提供所需的試驗(yàn)?zāi)嗌?。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)平臺(tái)高度與水槽相銜接，利用供沙器往供沙槽里加沙，在供沙槽里形成含沙水流，水流通過(guò)供水箱落到水槽上，便能很好地控制水流含沙量，達(dá)到控制水流含沙量的目的。
【專利說(shuō)明】一種變坡水槽供沙儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利儀器制造和改進(jìn)領(lǐng)域，特別涉及一種用于提高室內(nèi)水力實(shí)驗(yàn)的精確度和可控性的變坡水槽供沙儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界土壤侵蝕最嚴(yán)重的國(guó)家之一，土壤侵蝕危害嚴(yán)重。土壤侵蝕直接影響到水、土資源的開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)問(wèn)題，水土資源是人類生存最基本的條件。我國(guó)風(fēng)力侵蝕面積最大，其次是水力侵蝕，但就對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響而言，水力侵蝕的危害整體上比風(fēng)力侵蝕要大。
[0003]水力侵蝕主要外營(yíng)力為降雨形成的坡面流，坡面流影響著侵蝕顆粒的分離、輸移、沉積過(guò)程，塑造地表各種形態(tài)，反過(guò)來(lái)，地表形態(tài)的改變，將又影響坡面流的水力特性。這二者之間的互相反饋，主要是受水流中泥沙含量的影響。在特定土壤、水流條件下，若侵蝕顆粒輸移率小于其當(dāng)前條件下的挾沙力，則發(fā)生侵蝕，若輸移率大于當(dāng)前條件下的挾沙力，則發(fā)生沉積，若兩者相等，則在當(dāng)前條件下水流輸沙平衡，便不會(huì)改變地表形態(tài)，因而水流條件也不會(huì)改變?？梢?jiàn)，研究坡面流、土壤、含沙量三者的關(guān)系便可以很好的解決水力侵蝕中土壤分離、輸移、沉積規(guī)律，同時(shí)可為建立土壤侵蝕物理模型及土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型打下鋪墊，為水土保持措施布局、實(shí)施提供參考。
[0004]為了建立土壤侵蝕物理模型及土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了一系列室內(nèi)變坡水槽實(shí)驗(yàn)，研究坡面流對(duì)土壤的分離、輸移、沉積作用以及坡面流水力性質(zhì)和土壤性質(zhì)的相互作用決定土壤侵蝕發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。如圖1所示，通常情況下，室內(nèi)變坡水槽實(shí)驗(yàn)將一種特定性質(zhì)的土壤置于槽面，再通過(guò)控制流量、坡度等因子進(jìn)行沖刷實(shí)驗(yàn)，以此來(lái)建立土壤沖刷量與流量、坡度或者是其他間接得出的水力參數(shù)之間的關(guān)系式。
[0005]室內(nèi)變坡水槽實(shí)驗(yàn)是研究坡面流、土壤、水流含沙量三者關(guān)系的主要手段，而水流含沙量的控制是至關(guān)重要的。但目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是以清水流作為研究對(duì)象，忽略了坡面流實(shí)際上是一種含沙水流，且含沙量對(duì)水流特性及床面性質(zhì)有著重要影響。為了進(jìn)一步研究含沙水流對(duì)于土壤侵蝕的作用，實(shí)驗(yàn)中往往是直接在水槽上方通過(guò)供沙器加沙，來(lái)模擬含沙水流。但上述方式，不僅對(duì)很淺的坡面流水力性質(zhì)有很大影響，而且由于坡面流水深較淺，沿豎直方向下降的泥沙顆粒很容易在降落處形成堆積，改變水槽床面性質(zhì)。在進(jìn)行的一些坡面含沙水流試驗(yàn)中，含沙量的控制還存在缺陷，產(chǎn)生如下不良影響:1.下落泥沙顆粒會(huì)改變水流水力性質(zhì)，加大水流紊動(dòng)；2.垂直下落的泥沙落到床面上，可能發(fā)生沉積，改變床面性質(zhì)。上述不良影響將可能很大程度上影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0006]針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要研究一種新的供沙設(shè)備，保證試驗(yàn)時(shí)水流含沙量的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生上述不良影響，更能夠與室內(nèi)變坡水槽配套使用，從而為研究坡面流、土壤、含沙量三者之間關(guān)系提供更奸的實(shí)驗(yàn)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種可保證實(shí)驗(yàn)時(shí)水流含沙量穩(wěn)定、能夠與室內(nèi)變坡水槽配套使用的變坡水槽供沙儀器。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種變坡水槽供沙儀器，包括升降平臺(tái)、第一供水箱、供沙槽、供沙器、第二供水箱；其中，升降平臺(tái)包括第一升降平臺(tái)I和第二升降平臺(tái)，第一升降平臺(tái)高于第二升降平臺(tái)，兩者之間的高度差為供水槽的垂直高度；第一供水箱水平放置在第一升降平臺(tái)上，第二供水箱水平放置于第二升降平臺(tái)上，供沙槽上端密封連接第一供水箱的出水側(cè)面，供沙槽的下端與第二供水箱的入水端連接，第二供水箱的另一端設(shè)有弧面過(guò)渡帶，該過(guò)渡帶與變坡水槽相銜接；所述的供沙槽的正上方設(shè)置供沙器，為供沙槽內(nèi)提供所需的試驗(yàn)?zāi)嗌场?br> [0009]第一升降平臺(tái)以及第二升降平臺(tái)為矩形，矩形四角分別固定支撐在一桿鞘上，桿鞘活動(dòng)套接在一立桿上，通過(guò)設(shè)置于桿鞘上的松緊螺母實(shí)現(xiàn)桿鞘與立桿的松緊(其中，順時(shí)針擰松，逆時(shí)針擰緊)；第一升降平臺(tái)與第二升降平臺(tái)通過(guò)金屬板連接，所述的供沙槽支撐在金屬板上；所述的立桿底端分別旋接立桿筒，立桿筒下端分別固定設(shè)置在支撐桌的桌面上，支撐第一升降平臺(tái)的四根立桿頂端分別與第一頂蓋的四角固定連接，支撐第二升降平臺(tái)的四根立桿頂端分別與第二頂蓋的四角固定連接；所述的支撐桌的桌腳上設(shè)有用以調(diào)節(jié)桌面水平的螺母，支撐桌的高度為1.5米；所述的支撐桌、第一升降平臺(tái)、第二升降平臺(tái)以及立桿均為不銹鋼材料制成。
[0010]所述升降平臺(tái)的高度由與其相銜接的變坡水槽的坡度確定，第二升降平臺(tái)距地面的垂直高度h2=Lsin Θ +Iifha，其中:L為變坡水槽的長(zhǎng)度，0為坡度角，Iitl為變坡水槽末端距地面的垂直高度，ha為第二供水箱2過(guò)渡帶的垂直高度，第一升降平臺(tái)距地面的垂直高度h為第二升降平臺(tái)距地面的垂直高度h2與所述供水槽(或連接第一、第二供水箱的金屬板)的垂直高度之和。
[0011]所述的供沙器由供沙漏斗、扇葉、調(diào)速馬達(dá)、調(diào)速控制器以及電源組成，所述的扇葉設(shè)置于供沙漏斗底部，扇葉轉(zhuǎn)軸與調(diào)速馬達(dá)輸出軸相連接，電源通過(guò)調(diào)速控制器與調(diào)速馬達(dá)電連接。
[0012]所述的第一供水箱與第二供水箱為前低后高、上端開(kāi)口的方形箱，所述的方形箱的前端外側(cè)設(shè)有溢水盒，溢水盒底部中央設(shè)有排水孔。
[0013]所述的第一供水箱與水管連接或直接水管注水，第一供水箱的出水側(cè)面通過(guò)調(diào)節(jié)螺母固定流量控制閥門(mén)；所述的第二供水箱前壁設(shè)有一矩形孔，該矩形孔與供沙槽的尺寸相適應(yīng)，供沙槽中的水通過(guò)矩形孔進(jìn)入第二供水箱中，第二供水箱后壁設(shè)置流量控制閥門(mén)，使第二供水箱的水流保持溢流，保證第二供水箱排放到變坡水槽上的水流為恒定流。
[0014]此外，在供沙槽連接第一供水箱和第二供水箱時(shí)，連接處有接觸不良的地方可以用防水膠帶粘貼。
[0015]在上述技術(shù)方案，立桿筒的作用用于降立桿旋轉(zhuǎn)插入其中，使立桿穩(wěn)定；第一頂蓋、第二頂蓋分別用于穩(wěn)定立桿，桿鞘通過(guò)其上設(shè)置的松緊螺母的松與緊使得第一升降平臺(tái)和第二升降平臺(tái)進(jìn)行高度的升降控制，支撐桌桌角上設(shè)置水平調(diào)節(jié)螺母，通過(guò)旋擰螺母可調(diào)節(jié)桌腿的高度使臺(tái)面水平，保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。
[0016]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)?zāi)嗌撤湃牍┥陈┒分校ㄟ^(guò)調(diào)速控制器來(lái)調(diào)節(jié)控制調(diào)速馬達(dá)，保證扇葉一定的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈快，則落入供沙槽的泥沙越多，被水流帶走的泥沙愈多，在一定條件下，水流含沙量與扇葉的轉(zhuǎn)速成正比，所以通過(guò)控制扇葉一定的轉(zhuǎn)速便能保證一定的水流含沙量。
[0017]本發(fā)明變坡水槽供沙儀器，通過(guò)調(diào)節(jié)平臺(tái)高度與水槽相銜接，利用供沙器往供沙槽里加沙，在供沙槽里形成含沙水流，水流通過(guò)供水箱落到水槽上，便能很好地控制水流含沙量，達(dá)到控制水流含沙量的目的。本發(fā)明主要有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.能與室內(nèi)變坡水槽配套使用，本發(fā)明儀器中的升降平臺(tái)升降范圍從1.6m至3m，坡度范圍在8° -40°，基本能滿足所有進(jìn)行中陡坡度的變坡水槽。
[0019]2.儀器中制造的供水箱及供沙槽，體積小，使用方便，能夠形成溢流，滿足水流恒定，所適用的流量范圍大，能滿足所有變坡水槽實(shí)驗(yàn)的流量要求。
[0020]3.改變了傳統(tǒng)直接加沙的方法，通過(guò)供沙槽供沙便能有效解決流沙在槽床上沉積，保證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)水流含沙量的穩(wěn)定，消除傳統(tǒng)供沙方法對(duì)坡面流的擾動(dòng)、對(duì)床面形態(tài)的改變等缺陷。
[0021]4.可推動(dòng)坡面含沙水流實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，為定量研究含沙量對(duì)土壤侵蝕過(guò)程的各個(gè)物理過(guò)程的影響打下基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是現(xiàn)有的一般變坡水槽系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中升降平臺(tái)與第一供水箱、供沙器、第二供水箱組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中升降平臺(tái)與支撐桌的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中立桿、桿鞘與松緊螺母裝配圖；
[0026]圖5是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第一供水箱、供沙器、供沙槽的組合結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖6是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第一供水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第一供水箱立體結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖8是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第一供水箱的正視尺寸圖；
[0030]圖9是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第一供水箱的俯視圖尺寸圖；
[0031]圖10是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第二供水箱的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖11是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第二供水箱的立體圖；
[0033]圖12是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第二供水箱的俯視尺寸圖；
[0034]圖13是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第二供水箱的側(cè)視尺寸圖；
[0035]圖14是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中第二供水箱的正視尺寸圖；
[0036]圖15是本發(fā)明變坡水槽供沙儀器中供沙器整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖16是升降平臺(tái)的高度與其相銜接的變坡水槽的坡度關(guān)系圖。
[0038]其中附圖標(biāo)記如下:
[0039]1-第一升降平臺(tái)，2-第二升降平臺(tái)，3-第一頂蓋，3’ -第二頂蓋，4-桿鞘，5_金屬板，6-立桿筒，7-支撐桌，8-螺母，9-松緊螺母，10-第一供水箱，10’ -第二供水箱，11-供沙器，12-供沙槽，13-調(diào)節(jié)螺母，14-控制閥門(mén)，15-排水孔，16-矩形孔，17-過(guò)渡帶，18-供沙漏斗，19-扇葉，20-調(diào)速馬達(dá)，21-調(diào)速控制器，22-電源【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0041]參見(jiàn)圖2-圖15，該變坡水槽供沙儀器，包括升降平臺(tái)、第一供水箱10、供沙槽12、供沙器11、第二供水箱10’，其中:升降平臺(tái)包括第一升降平臺(tái)I和第二升降平臺(tái)2，第一升降平臺(tái)I高于第二升降平臺(tái)2，兩者之間的高度差為供沙槽12的垂直高度；第一供水箱10水平放置在第一升降平臺(tái)I上，第二供水箱10’水平放置于第二升降平臺(tái)2上，供沙槽12上端密封連接第一供水箱10的出水側(cè)面，供沙槽12的下端與第二供水箱10’的入水端連接，第二供水箱10’的另一端設(shè)有弧面過(guò)渡帶17，該過(guò)渡帶17與變坡水槽相銜接；所述的供沙槽12的正上方設(shè)置供沙器11，為供沙槽12內(nèi)提供所需的試驗(yàn)?zāi)嗌场?
[0042]第一升降平臺(tái)I以及第二升降平臺(tái)2為矩形，矩形四角分別固定支撐在一桿鞘4上，桿鞘4活動(dòng)套接在一立桿上，通過(guò)設(shè)置于桿鞘4上的松緊螺母9實(shí)現(xiàn)桿鞘4與立桿的松緊；第一升降平臺(tái)I與第二升降平臺(tái)2通過(guò)金屬板5連接，所述的供沙槽12支撐在金屬板5上；所述的立桿底端分別旋接立桿筒6，立桿筒6下端分別固定設(shè)置在支撐桌7的桌面上，支撐第一升降平臺(tái)I的四根立桿頂端分別與第一頂蓋3的四角固定連接，支撐第二升降平臺(tái)的四根立桿頂端分別與第二頂蓋3’的四角固定連接；所述的支撐桌7的桌腳上設(shè)有用以調(diào)節(jié)桌面水平的螺母8，支撐桌的高度為1.5米；所述的支撐桌7、第一升降平臺(tái)1、第二升降平臺(tái)2以及立桿均為不銹鋼材料制成。
[0043]升降平臺(tái)的高度由與其相銜接的變坡水槽的坡度確定，第二升降平臺(tái)2距地面的垂直高度Ii2=Lsine-1lc^ha，其中:L為變坡水槽的長(zhǎng)度，Θ為坡度角，Iitl為變坡水槽末端距地面的垂直高度，ha為第二供水箱10’過(guò)渡帶的垂直高度，第一升降平臺(tái)I距地面的垂直高度H1為第二升降平臺(tái)2距地面的垂直高度h2與所述供沙槽12的垂直高度之和(具體關(guān)系參見(jiàn)圖15)。
[0044]供沙器11由供沙漏斗18、扇葉19、調(diào)速馬達(dá)20、調(diào)速控制器21以及電源22組成，所述的扇葉19設(shè)置于供沙漏斗18底部，扇葉19轉(zhuǎn)軸與調(diào)速馬達(dá)20輸出軸相連接，電源22通過(guò)調(diào)速控制器21與調(diào)速馬達(dá)20電連接。
[0045]第一供水箱10與第二供水箱10’為前低后高、上端開(kāi)口的方形箱，所述的方形箱的前端外側(cè)設(shè)有溢水盒，溢水盒底部中央設(shè)有排水孔15。
[0046]第一供水箱10與水管連接或直接水管注水，第一供水箱10的出水側(cè)面通過(guò)調(diào)節(jié)螺母13固定流量控制閥門(mén)14 ;所述的第二供水箱10’前壁設(shè)有一矩形孔16，該矩形孔16與供沙槽12的尺寸相適應(yīng)，供沙槽19中的水通過(guò)矩形孔16進(jìn)入第二供水箱10’中，第二供水箱10’后壁設(shè)置流量控制閥門(mén)14，使第二供水箱10’的水流保持溢流，保證第二供水箱
10’排放到變坡水槽上的水流為恒定流。
[0047]在以上技術(shù)方案中，以下部件說(shuō)明如下:
[0048]升降平臺(tái):是本發(fā)明的核心儀器，包括第一升降平臺(tái)10以及第二升降平臺(tái)10’，其分別通過(guò)立桿垂直支撐在1.5m高的支撐桌7上，支撐桌7的桌腳上具有調(diào)節(jié)桌面水平的螺旋物件，例如螺母8，支撐桌7全身為不銹鋼，升降平臺(tái)及立桿也為不銹鋼制成。升降平臺(tái)的高度能夠任意調(diào)節(jié)，具有與變坡水槽配合使用的功能。第一升降平臺(tái)、第二升降平臺(tái)上分別放置第一供水箱、第二供水箱，通過(guò)供沙器均勻向連接第一、第二供水箱的供沙槽內(nèi)均勻供沙，便能進(jìn)行各種有關(guān)水利實(shí)驗(yàn)。例如:研究水流水力參數(shù)、輸沙參數(shù)、土壤侵蝕隨坡度與流量變化問(wèn)題等。因此，升降平臺(tái)的存在大大增加了變坡水槽的實(shí)驗(yàn)用途。
[0049]第一供水箱10:第一供水箱10可與水管連接也可直接用水管注水，出水側(cè)壁通過(guò)調(diào)節(jié)螺母安裝流量控制閥門(mén)14，主要起供水的作用。
[0050]供沙槽12 (可與第一供水箱10連接為一整體):主要是提供實(shí)驗(yàn)?zāi)嗌澈瓦B接第一供水箱與第二供水箱，通過(guò)供沙漏斗18底部設(shè)置的扇葉19控制供沙速率，均勻向供沙槽中加沙。將實(shí)驗(yàn)?zāi)嗌撤湃牍┥陈┒分?，通過(guò)調(diào)節(jié)控制調(diào)速馬達(dá)，能保證供沙漏斗18的扇葉19一定的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈快，則落入水中被帶走的泥沙愈多，在一定條件下，水流含沙量與轉(zhuǎn)速成正比，所以通過(guò)控制扇葉一定的轉(zhuǎn)速便能保證一定水流含沙量。這樣便可形成穩(wěn)定含沙水流，即水流含沙量保持恒定。
[0051]第二供水箱10’:第二供水箱10’后壁有一與供沙槽12尺寸相適應(yīng)的矩形孔16，通過(guò)該矩形孔，供沙槽12中的水順利進(jìn)入第二供水箱10’，接收上游第一供水箱10所排放的水流，并通過(guò)逆時(shí)針旋松調(diào)節(jié)螺母13，再手動(dòng)調(diào)整第二供水箱閥門(mén)10’后壁上控制閥門(mén)14距離第二供水箱10’底面的高度，控制排水量，使水箱水流溢流后，再順時(shí)針旋緊調(diào)節(jié)螺母13固定第二供水箱10’閥門(mén)的高度，保持水箱溢流，則能夠使第二供水箱10’排放到水槽上的水流成為恒定流。如在供沙槽12內(nèi)穩(wěn)定供沙，則經(jīng)過(guò)一定時(shí)間穩(wěn)定后，因?yàn)樗魇呛愣?，且邊界條件保持恒定，第二供水箱10’通過(guò)控制閥門(mén)14排放的水便是穩(wěn)定含沙水流。
[0052]參見(jiàn)圖5、圖15可知供沙槽12與供沙器11配套使用過(guò)程，通過(guò)調(diào)節(jié)馬達(dá)20控制扇葉的轉(zhuǎn)速，從而控制供沙漏斗18的加沙速度，并使落在供水槽12中的泥沙馬上被由第一供水槽10提供的恒定水流帶走，同時(shí)保持第二供水箱10’溢流，這樣不久將在第二供水箱10’中形成恒定含沙水流，因?yàn)榫偷诙┧?0’而言，上游來(lái)沙來(lái)水條件不變，而下游排水條件不變，則必將形成恒定排沙條件，則形成恒定含沙水流。
[0053]本發(fā)明變坡水槽供沙儀器的安裝方法如下:(如圖2-圖16所示)
[0054]第一、擺置圖3所示的第一升降平臺(tái)10、第二升降平臺(tái)10’，使其位于變坡水槽系統(tǒng)附近適宜的位置，以便實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。松開(kāi)升降平臺(tái)的松緊螺母9，根據(jù)變坡水槽坡度確定第一、第二升降平臺(tái)的高度，再將松緊螺母擰緊。
[0055]第二:將圖5所示的第一供水箱10及供沙槽12分別放置于第一升降平臺(tái)10與金屬板上5，再將圖10所示的第二供水箱10’放置于第二升降平臺(tái)2上，通過(guò)供沙槽12將第一供水箱10與第二供水箱10’連接起來(lái)。連接處有接觸不良的地方可用防水膠帶粘貼，防止漏水。再使圖10所示的供水箱2出水端與變坡水槽連接起來(lái)。
[0056]第三、通過(guò)水管連接位于第一升降平臺(tái)上的第-供水箱1，并根據(jù)需要打開(kāi)控制閥門(mén)14的高度，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需流量，調(diào)節(jié)第二升降平臺(tái)上的第二供水箱10’的控制閥門(mén)14的開(kāi)啟高度，進(jìn)行放水沖刷(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持第二供水箱10’的溢流，以使水流保證恒定)O
[0057]根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需水流含沙量，通過(guò)控制供沙器11往供沙槽12提供泥沙的速度，這樣便能保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水流含沙量的穩(wěn)定。
[0058]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明的保擴(kuò)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變坡水槽供沙儀器，包括升降平臺(tái)、第一供水箱(10)、供沙槽(12)、供沙器(11)、第二供水箱(10’)，其特征在于: 升降平臺(tái)包括第一升降平臺(tái)(I)和第二升降平臺(tái)(2)，第一升降平臺(tái)(I)高于第二升降平臺(tái)(2)，兩者之間的高度差為供 沙槽(12)的垂直高度； 第一供水箱(10)水平放置在第一升降平臺(tái)(I)上，第二供水箱(10’)水平放置于第二升降平臺(tái)(2)上，供沙槽(12)上端密封連接第一供水箱(10)的出水側(cè)面，供沙槽(12)的下端與第二供水箱(10’ )的入水端連接，第二供水箱(10’ )的另一端設(shè)有弧面過(guò)渡帶(17)，該過(guò)渡帶(17)與變坡水槽相銜接； 所述的供沙槽(12)的正上方設(shè)置供沙器(11)，為供沙槽(12)內(nèi)提供所需的試驗(yàn)?zāi)嗌场?br> 2.如權(quán)利要求1所述的變坡水槽供沙儀器，其特征在于: 第一升降平臺(tái)(I)以及第二升降平臺(tái)(2)為矩形，矩形四角分別固定支撐在一桿鞘(4)上，桿鞘(4)活動(dòng)套接在一立桿上，通過(guò)設(shè)置于桿鞘(4)上的松緊螺母(9)實(shí)現(xiàn)桿鞘(4)與立桿的松緊； 第一升降平臺(tái)(I)與第二升降平臺(tái)(2)通過(guò)金屬板(5)連接，所述的供沙槽(12)支撐在金屬板(5)上； 所述的立桿底端分別旋接立桿筒(6)，立桿筒(6)下端分別固定設(shè)置在支撐桌(7)的桌面上，支撐第一升降平臺(tái)(I)的四根立桿頂端分別與第一頂蓋(3)的四角固定連接，支撐第二升降平臺(tái)的四根立桿頂端分別與第二頂蓋(3’ )的四角固定連接； 所述的支撐桌(7)的桌腳上設(shè)有用以調(diào)節(jié)桌面水平的螺母(8)，支撐桌的高度為1.5米; 所述的支撐桌(7)、第一升降平臺(tái)(I)、第二升降平臺(tái)(2)以及立桿均為不銹鋼材料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的變坡水槽供沙儀器，其特征在于:所述的升降平臺(tái)的高度由與其相銜接的變坡水槽的坡度確定，第二升降平臺(tái)⑵距地面的垂直高度h2=Lsin Θ +h0+ha,其中:L為變坡水槽的長(zhǎng)度，Θ為坡度角，Iitl為變坡水槽末端距地面的垂直高度，ha為第二供水箱(10’)過(guò)渡帶的垂直高度，第一升降平臺(tái)(I)距地面的垂直高度Ii1為第二升降平臺(tái)(2)距地面的垂直高度h2與所述供沙槽(12)的垂直高度之和。
4.如權(quán)利要求3所述的變坡水槽供沙儀器，其特征在于:所述的供沙器(11)由供沙漏斗(18)、扇葉(19)、調(diào)速馬達(dá)(20)、調(diào)速控制器(21)以及電源(22)組成，所述的扇葉(19)設(shè)置于供沙漏斗(18)底部，扇葉(19)轉(zhuǎn)軸與調(diào)速馬達(dá)(20)輸出軸相連接，電源(22)通過(guò)調(diào)速控制器(21)與調(diào)速馬達(dá)(20)電連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的變坡水槽供沙儀器，其特征在于:所述的第一供水箱(10)與第二供水箱(10’ )為前低后高、上端開(kāi)口的方形箱，所述的方形箱的前端外側(cè)設(shè)有溢水盒，&水盒底部中央設(shè)有排水孔(15)。
6.如權(quán)利要求5所述的變坡水槽供沙儀器，其特征在于:所述的第一供水箱(10)與水管連接或直接水管注水，第一供水箱(10)的出水側(cè)面通過(guò)調(diào)節(jié)螺母(13)固定流量控制閥門(mén)(14);所述的第二供水箱(10’ )前壁設(shè)有一矩形孔(16)，該矩形孔(16)與供沙槽(12)的尺寸相適應(yīng)，供沙槽(19)中的水通過(guò)矩形孔(16)進(jìn)入第二供水箱(10’)中，第二供水箱(10’ )后壁設(shè)置流量控制閥門(mén)(14)，使第二供水箱(10’ )的水流保持溢流，保證第二供水箱(10’)排放到變坡水槽上的水`流為恒定流。
【文檔編號(hào)】E02B1/02GK103556598SQ201310574288
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】程金花, 周柱棟, 張洪江, 賀鴻文 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)