用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置

专利摘要:
本申请公开了一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，包括：用于容纳模型沙的装沙槽、与所述装沙槽顶部相连接的观测板、镶嵌在所述装沙槽中间的隔板、覆盖在所述装沙槽顶部的玻璃板、围在所述装沙槽一周的回型滤水海绵圈。利用本实用新型实施例提供的技术方案可对不同性质的模型沙进行泥沙起动实验研究，保证铺沙形态和起动后观察的清晰度，使试验能顺利进行，泥沙起动流速结果更准确可靠。
公开号:CN214334194U
申请号:CN202022892987.6U
申请日:2020-12-03
公开日:2021-10-01
发明作者:马兰兰；王瑞锋；孙超；陈韬霄；林一楠；张芝永；孙逸豪；何昆
申请人:Zhejiang Water Conservancy And Estuarine Research Institute；
IPC主号:G01M10-00

专利说明:
[n0001] 本申请涉及水利试验领域，具体涉及一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置。
[n0002] 在研究水利试验领域中，泥沙水槽物理模型试验是一种常见的研究手段，泥沙水槽模型试验通过对水流和泥沙运动的分析，根据河流动力学理论，在实验室中对天然河流中水工建筑物附近的冲淤情况进行模拟，对实际工程的规划、设计、评估等提供技术参考。
[n0003] 在试验中对泥沙冲淤情况的研究就涉及到模型沙的选择问题。由于不同的模型沙的颜色、材质等存在一定差距，对模型沙的性质掌握与模型试验的准确性直接相关。其中模型沙的起动流速是试验中模型沙选择的主要因素，因此对模型沙的起动流速确定是水利试验的基础条件。但由于研究泥沙起动流速需要在水底进行观察泥沙运动情况，在流速变化的过程中快速准确的确定试验泥沙的起动流速，因此对水底铺沙条件有较高的要求，常规铺沙方式不能满足试验要求。
[n0004] 本申请实施例的目的是提供一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，以解决相关技术中常规铺沙方式不能满足泥沙起动研究试验中对模型沙铺设要求，实现水底铺沙的平稳性，同时有利于泥沙起动流速的观察和确定。
[n0005] 根据本申请实施例，提供一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，包括：用于容纳模型沙的装沙槽、与所述装沙槽顶部相连接的观测板、镶嵌在所述装沙槽中间的隔板、覆盖在所述装沙槽顶部的玻璃板、围在所述装沙槽一周的回型滤水海绵圈、用于向所述装沙槽内注沙的送沙漏斗以及用于将所述装沙槽内沙刮平的刮沙板。
[n0006] 进一步地，所述装沙槽两边中间位置设有滑槽，所述隔板镶嵌在所述滑槽，将所述装沙槽分为两部分。
[n0007] 进一步地，所述观测板呈凹形结构，通过螺栓与所述装沙槽固定相连接。
[n0008] 进一步地，所述观测板由黑白两种颜色组成，并与所述两部分相连接。
[n0009] 进一步地，所述玻璃板设有把手。
[n0010] 进一步地，所述滤水海绵圈呈回型结构。
[n0011] 进一步地，还可包括配重压制件，所述配重压制件压制于玻璃板和滤水海绵圈顶部。
[n0012] 进一步地，所述配重压制件由一块或多块钢材板组成。
[n0013] 进一步地，所述送沙漏斗设有调节阀。
[n0014] 进一步地，所述调节阀通过旋钮与圆形拨片相互配合调节装沙流量。
[n0015] 进一步地，所述刮沙板顶部设有手持柄，底部设有锋利边缘的刮沙刀。
[n0016] 本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[n0017] 由上述实施例可知，本申请目前常归铺沙方法过于粗糙，不仅平整度和均匀度难以保障，而且在泥沙起动研究实验中需要水下铺沙，造成由于均匀度而造成泥沙漂浮、平整度不够而难以观察泥沙起动后的沙波状态、模型沙颜色深浅不一难以观察其运动强弱等问题，使得泥沙起动试验过程中操作复杂和试验结果的不准确性增加。本实用新型安装简单方便，通过可调节送沙漏斗装沙实现铺沙均匀度，刮沙板配合使用实现铺沙平整度，玻璃板和滤水海绵圈使得试验开始前保护水下铺沙平面完整性，最终便于泥沙起动沙波形成的观察，多种泥沙可盛入装沙槽两部分同时进行试验并形成对比便于观察，泥沙启动时沙粒滚动通过黑白观测板的密度与泥沙启动状态对应，试验实际结果准确可靠。利用本实用新型实施例提供的技术方案可对不同性质的模型沙进行泥沙起动实验研究，保证铺沙形态和起动后观察的清晰度，使试验能顺利进行，泥沙起动流速结果更准确可靠。
[n0018] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
[n0019] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[n0020] 图1是根据一示例性实施例示出的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置的示意图。
[n0021] 图2是根据一示例性实施例示出的玻璃板的示意图。
[n0022] 图3是根据一示例性实施例示出的钢材板的示意图。
[n0023] 图4是根据一示例性实施例示出的送沙漏斗的示意图。
[n0024] 图5是根据一示例性实施例示出的刮沙板的示意图。
[n0025] 图中的附图标记有：装沙槽1，滑槽2，隔板3，观测板4，螺栓5，送沙漏斗6，调节阀7，旋钮8，圆形拨片9，刮沙板10，手持柄11，刮沙刀12，玻璃板13，把手14，滤水海绵圈15，钢材板16。
[n0026] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[n0027] 在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[n0028] 图1是根据一示例性实施例示出的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置的示意图。如图1所示，包括：用于容纳模型沙的装沙槽1、与所述装沙槽1顶部相连接的观测板4、镶嵌在所述装沙槽1中间的隔板3、覆盖在所述装沙槽1顶部的玻璃板13、围在所述装沙槽1一周的回型滤水海绵圈15、用于向所述装沙槽内注沙的送沙漏斗以及用于将所述装沙槽内沙刮平的刮沙板。通过玻璃板和滤水海绵圈的使用，在钢板压制下使得试验开始前保护水下铺沙平面完整性，便于泥沙起动沙波形成的观察，镶嵌在装沙槽的隔板使多种泥沙可盛入装沙槽两部分，并同时进行试验形成对比便于观察，泥沙启动时通过黑白观测板的滚动沙粒密度与泥沙启动状态对应，观察更直观结论更准确。
[n0029] 本申请实施例中，所述装沙槽1两边中间位置设有滑槽2，所述隔板3镶嵌在所述滑槽2，将所述装沙槽1分为两部分。所述装沙槽1和隔板3组合对装沙区域平分，可乘装两种模型沙同时进行试验。
[n0030] 本申请实施例中，所述观测板4呈凹形结构，通过螺栓5与所述装沙槽1固定相连接。
[n0031] 本申请实施例中，所述观测板4由黑白两种颜色组成，并与所述两部分相连接，便于颜色深浅的模型沙形成色差对比，更有效观察其起动情况。
[n0032] 本申请实施例中，如图2所示，所述玻璃板13设有把手14，本实例把手14具有两个，方便水底水平滑动拿取，且降低对铺沙表面平整度影响。
[n0033] 本申请实施例中，玻璃板13覆盖装沙槽1顶部，滤水海绵圈15呈回型结构，并将滤水海绵圈15放置于其一周进行水力减弱作用，对铺沙平面进行保护，使水槽进水时模型沙整体不会受到水流扰动。
[n0034] 本申请实施例中，还可包括配重压制件，所述配重压制件压制于玻璃板和滤水海绵圈顶部。进一步地，所述配重压制件由一块或多块钢材板16组成，如图3所示，所述钢材板16压制于玻璃板13和滤水海绵圈15顶部，保证玻璃板13和滤水海绵圈15在水底保护铺沙平面时不会浮起。
[n0035] 本申请实施例中，还包括送沙漏斗6，如图4所示，进一步地，所述送沙漏斗6设有可调节阀7。所述送沙漏斗6调节阀7通过旋钮8与圆形拨片9相互配合调节装沙流量，从而适用于不同密度模型沙的铺沙，进一步保证铺沙的均匀度。
[n0036] 本申请实施例中，还包括刮沙板10，如图5所示，进一步地，所述刮沙板10顶部设有手持柄11，底部设有锋利边缘的刮沙刀12，保证铺沙的均匀度和表面平整度。
[n0037] 操作时，先将隔板3镶嵌到装沙槽1的滑槽2内，将观测板4通过四个六角螺栓5固定在装沙槽1顶部，将此凹型装沙槽1放置于试验水槽底，凹型装沙槽1与水槽地面齐平。根据试验的浸水模型沙密度，调节并固定送沙漏斗6的调节阀7，调节阀7通过旋钮8与圆形拨片9相互配合调节装沙流量，通过送沙漏斗6将不同密度或不同种类的模型沙分别装入装沙槽1两侧，同时配合刮沙板10修整铺沙平面。待装沙槽1满后，将玻璃板13覆盖于装沙槽1沙面顶部，取1块钢材板16压在玻璃板13中间。再将滤水海绵圈15放在装沙槽1和玻璃板13一周，取4块钢材板16压在海绵圈四边中间位置。该操作完成后，可正常放水进行泥沙起动试验，待水面稳定后，依次取掉压制钢材板16和滤水海绵圈15，水平滑动玻璃板13至装沙槽1尾部并取出，通过观测板4的黑白边缘进行泥沙水底运动观测。
[n0038] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[n0039] 应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

权利要求:
Claims (11)
[0001] 1.一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，包括：用于容纳模型沙的装沙槽、与所述装沙槽顶部相连接的观测板、镶嵌在所述装沙槽中间的隔板、覆盖在所述装沙槽顶部的玻璃板、围在所述装沙槽一周的回型滤水海绵圈、用于向所述装沙槽内注沙的送沙漏斗以及用于将所述装沙槽内沙刮平的刮沙板。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述装沙槽两边中间位置设有滑槽，所述隔板镶嵌在所述滑槽，将所述装沙槽分为两部分。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述观测板呈凹形结构，通过螺栓与所述装沙槽固定相连接。
[0004] 4.根据权利要求2所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述观测板由黑白两种颜色组成，并与所述两部分相连接。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述玻璃板设有把手。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述滤水海绵圈呈回型结构。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，还可包括配重压制件，所述配重压制件压制于玻璃板和滤水海绵圈顶部。
[0008] 8.根据权利要求7所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述配重压制件由一块或多块钢材板组成。
[0009] 9.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述送沙漏斗设有调节阀。
[0010] 10.根据权利要求9所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述调节阀通过旋钮与圆形拨片相互配合调节装沙流量。
[0011] 11.根据权利要求1所述的一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置，其特征在于，所述刮沙板顶部设有手持柄，底部设有锋利边缘的刮沙刀。

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

Zhang et al.2009|Sediment transport and soil detachment on steep slopes: I. Transport capacity estimation

---

Yalin et al.1979|Inception of sediment transport

---

Kett2009|Engineered concrete: Mix design and test methods

---

CN107884326A|2018-04-06|一种模拟土体管涌破坏发展过程的试验装置和试验方法

---

CN214334194U|2021-10-01|用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置

---

CN109322283A|2019-02-12|一种赛克格宾施工工艺

---

CN112539916A|2021-03-23|一种用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置

---

CN205643059U|2016-10-12|水泥混凝土路面表层抗冲刷性能的测量装置

---

CN109443691B|2020-05-22|一种波致渗流诱发海床内部沉积物侵蚀的实验装置

---

Hall et al.1991|A study of the stability of dynamically stable breakwaters

---

CN110106838A|2019-08-09|一种基于全过程质量控制的胶结坝施工方法

---

SHAHMIRZADI et al.2010|Experimental investigation of pressure flushing technique in reservoir storages

---

Friedl et al.2018|Erosion pattern of artificial gravel deposits

---

CN108037249A|2018-05-15|深水沉积体系形成模拟装置

---

CN110047368B|2020-05-26|充填溶洞沉积与隧道间歇型突水突泥灾变一体化试验装置及方法

---

Oost et al.2014|Preparing for climate change: a research framework on the sediment-sharing systems of the Dutch, German and Danish Wadden Sea for the development of an adaptive strategy for flood safety

---

Dal Monte et al.2004|Sediment concentration in tidal lagoons. A contribution to long-term morphological modelling

---

Van Der Werf et al.2019|Understanding and modelling wave-driven mixed sand transport

---

Halliwell et al.1967|Suspended sediment in a tidal estuary

---

Maerker et al.2010|The simulation tool DredgeSim–Predicting dredging needs in 2-and 3-dimensional models to evaluate dredging strategies

---

Betaubun2016|Mix Design of Third Quality Structure Concrete Using Local Material of Merauke Regency and Import Sand of Palu Regency

---

CN207923808U|2018-09-28|深水沉积体系形成模拟装置

---

Tong et al.2016|Experimental study on soluble chemical transfer to surface runoff from soil

---

CN111915085B|2021-03-09|河床表层粗化过程推移质输沙率预测方法

---

Chan2015|Strength recovery of remolded dredged marine clay: Thixotropic hardening vs. induced cementation

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

---

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

CN202022892987.6U|CN214334194U|2020-12-03|2020-12-03|用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置|CN202022892987.6U| CN214334194U|2020-12-03|2020-12-03|用于模型试验泥沙起动研究的铺沙装置|