[發(fā)明專利]水利工程影響下的水華生消多功能實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)及運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410045838.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103798121A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴會(huì)超;蔣定國(guó);毛勁喬;張培培;劉偉;唐夢(mèng)君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): A01G33/00
• 分類號(hào): A01G33/00;G01N21/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 繆友菊

1.一種水利工程影響下的水華生消多功能實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)，其特征在于：包括預(yù)處理系統(tǒng)（1）、動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）、動(dòng)水調(diào)控系統(tǒng)（3）和監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)（4），其中：

所述預(yù)處理系統(tǒng)（1）用于為動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）提供不同背景濃度的含藻實(shí)驗(yàn)用水，包括含藻水培養(yǎng)單元（1001）、底質(zhì)水存儲(chǔ)單元（1002）、實(shí)驗(yàn)用水配合單元（1003）和輸水單元（1004）；所述含藻水培養(yǎng)單元（1001）為藻類培養(yǎng)器，由透明培養(yǎng)罐、磁性攪動(dòng)器、照明單元、充氣泵和培養(yǎng)控制器組成，通過(guò)輸水單元（1004）向?qū)嶒?yàn)用水配合單元（1003）提供葉綠素濃度為c的含藻水，c不低于0.3mg/L；所述底質(zhì)水存儲(chǔ)單元（1002）為儲(chǔ)水罐，與含藻水培養(yǎng)單元（1001）并聯(lián)，通過(guò)輸水單元（1004）向?qū)嶒?yàn)用水配合單元（1003）提供不含藻類的底質(zhì)水，所述底質(zhì)水為潔凈水或含有一定氮濃度和一定磷濃度的水體；所述實(shí)驗(yàn)用水配合單元（1003）為封閉水箱，前側(cè)有兩個(gè)進(jìn)水口，分別通過(guò)輸水單元（1004）與含藻水培養(yǎng)單元（1001）和底質(zhì)水存儲(chǔ)單元（1002）相連，后側(cè)有一個(gè)出水口，通過(guò)輸水單元（1004）與動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）相連；

所述動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）用于實(shí)現(xiàn)平滑連續(xù)水流環(huán)境下的藻類無(wú)損生長(zhǎng)環(huán)境，包括無(wú)損循環(huán)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)；所述無(wú)損循環(huán)系統(tǒng)由兩個(gè)首尾連通、并行安置的裝置組成，每一個(gè)裝置依次包括：蓄水槽（2001）、蓄水槽連接段（2002）、供水槽（2003）、供水槽連接段（2004）、試驗(yàn)水槽（2005）、試驗(yàn)水槽連接段（2006）；所述的試驗(yàn)水槽連接段（2006）又與另一裝置的蓄水槽（2001）連接，形成循環(huán)；其中每一個(gè)裝置所含的供水槽（2003）有兩個(gè)，并排安置；所述升降系統(tǒng)包括蓄水槽位置感應(yīng)器（2011）、供水槽位置感應(yīng)器（2012）、試驗(yàn)水槽位置感應(yīng)器（2013）、供水槽水位感應(yīng)器（2014）、供水槽固定板（2015）及供水槽升降裝置（2016）；所述動(dòng)力系統(tǒng)包括供水槽活動(dòng)底板（2021）、活動(dòng)底板位置感應(yīng)器（2022）和活動(dòng)底板升降裝置（2023）；所述蓄水槽（2001）的蓄水能力大于兩個(gè)供水槽（2003）的蓄水能力之和，蓄水槽（2001）與蓄水槽連接段（2002）連接的一側(cè)設(shè)有兩個(gè)并行的蓄水槽閘門（2101），可在豎向方向控制升降，其位置分別與并列的兩個(gè)供水槽（2003）相對(duì)；所述蓄水槽連接段（2002）固接在蓄水槽底板和蓄水槽閘門（2101）的下游處，過(guò)流表面采用流線型，下游末端裝有供水槽位置感應(yīng)器（2012）；所述供水槽連接段（2004）設(shè)置在試驗(yàn)水槽（2005）靠近供水槽（2003）的一端，通過(guò)導(dǎo)軌與滾輪的作用可在豎直方向上調(diào)整位置，過(guò)流表面采用流線型；所述試驗(yàn)水槽連接段（2006）設(shè)置在試驗(yàn)水槽（2005）靠近另一組的蓄水槽（2001）的一端，通過(guò)導(dǎo)軌與滾輪的作用可在豎直方向上調(diào)整位置，過(guò)流表面采用流線型；所述兩個(gè)供水槽（2003）并列設(shè)置，靠向試驗(yàn)水槽（2005）一側(cè)設(shè)有供水槽閘門（2102），可在豎向方向控制升降，靠向蓄水槽（2001）的一側(cè)頂部設(shè)有蓄水槽位置感應(yīng)器（2011），靠向試驗(yàn)水槽（2005）的一側(cè)頂部設(shè)有試驗(yàn)水槽位置感應(yīng)器（2013），供水槽（2003）的側(cè)板內(nèi)壁設(shè)有供水槽水位感應(yīng)器（2014）、活動(dòng)底板位置感應(yīng)上限點(diǎn)（2201）及活動(dòng)底板位置感應(yīng)下限點(diǎn)（2202）；所述試驗(yàn)水槽（2005）底部設(shè)有可調(diào)螺栓，可根據(jù)要求對(duì)水槽底部坡降進(jìn)行調(diào)節(jié)，試驗(yàn)水槽（2005）靠近供水槽（2003）的一端，頂部設(shè)有兩個(gè)供水槽位置感應(yīng)器（2012）分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)供水槽（2003）；所述供水槽固定板（2015）與下方的供水槽升降裝置（2016）固接，供水槽固定板（2015）上安置有活動(dòng)底板升降裝置（2023），所述的供水槽活動(dòng)底板（2021）與下方的活動(dòng)底板升降裝置（2023）固定連接，所述供水槽活動(dòng)底板（2021）的邊緣設(shè)有活動(dòng)底板位置感應(yīng)器（2022）；

所述動(dòng)水調(diào)控系統(tǒng)（3）包括上游水利工程模擬單元（3001）和下游水利工程模擬單元（3002），直接選用動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）的部分組件構(gòu)成；所述上游水利工程模擬單元（3001）由位于試驗(yàn)水槽（2005）來(lái)流方向上游的、所述動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）的供水槽（2003）及供水槽閘門（2102）構(gòu)成，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)中設(shè)定的上游水利工程調(diào)度工況，通過(guò)調(diào)節(jié)供水槽（2003）的供水流量模擬出河道型水庫(kù)上游水利工程來(lái)流流量變化過(guò)程；所述的下游水利工程模擬單元（3002）由位于試驗(yàn)水槽（2005）水流方向下游的、所述動(dòng)水循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（2）的蓄水槽（2001）及蓄水槽閘門（2101）構(gòu)成，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)工況設(shè)定的下游水利工程調(diào)度工況，通過(guò)調(diào)節(jié)供水槽（2003）的供水流量模擬出河道型水庫(kù)下游水利工程出流量變化過(guò)程；

所述監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)（4）包括若干個(gè)水位傳感器（4001）、流速儀（4002）、流量計(jì)（4003）、視頻傳感器（4004）和葉綠素?zé)晒鈨x（4005），通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)（4006）相連接；所述流量計(jì)（4003）用于實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)水槽（2005）內(nèi)的水位、流速和流量變化，等距布置在試驗(yàn)水槽（2005）的內(nèi)側(cè)壁，相同儀器的間距D≤0.2m；所述視頻傳感器（4004）設(shè)置在試驗(yàn)水槽（2005）的上方和外側(cè)，用于采集試驗(yàn)水槽（2005）內(nèi)整體流態(tài)與水華表觀視頻信號(hào)；所述葉綠素?zé)晒鈨x（4005）設(shè)置在試驗(yàn)水槽（2005）的上方，用于測(cè)量試驗(yàn)水槽（2005）內(nèi)水利工程影響下的葉綠素濃度時(shí)空變化。