[發明專利]含漂浮植物河道的模擬系統、水流阻力計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201410193863.5
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN104032704B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 田志軍;唐洪武;肖建峰;閆靜;周雪晴;周東泉;何孝光
• 申請（專利權）人: 江蘇省水利勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02;G06F17/50;G01M10/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 趙秀斌

1.一種含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，包括用于模擬河道的循環可變坡水槽系統和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統；

所述循環可變坡水槽系統包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽，其中，抽水管道的一端接入水庫，抽水管道的另一端與水流量測量計的一端連接，水流量測量計的另一端與變頻泵的一端連接，變頻泵的另一端接入水槽，水槽通過尾門與泄水池相通，泄水池通過回水廊道與水庫相通；

所述模擬漂浮植物固定系統包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座，其中，鉚釘插入帶有密集鉆孔的塑料板，模擬的漂浮植物與鉚釘末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板中心位置設有螺紋連接件，塑料板通過螺紋連接件與第一固定支座連接。

2.如權利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，所述循環可變坡水槽系統還包括設置在水槽側壁的刻度尺和靠近尾門的聲學多普勒流速儀，所述聲學多普勒流速儀安裝在第二固定支座上。

3.一種如權利要求1或2所述的含漂浮植物河道的模擬系統的水流阻力計算方法，其特征在于，包括：

建立用于模擬河道的循環可變坡水槽系統，并在所述循環可變坡水槽系統中建立用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統；

調節所述循環可變坡水槽系統及漂浮植物固定系統，使其物理量參數滿足設計要求，所述物理量參數包括水流量、水位及沒入水中的植物長度；

測量所述循環可變坡水槽系統中的水槽底坡及流速統計變量；

根據所述測量的水槽底坡及流速統計變量，通過預設的計算模型，計算得到漂浮植物水流阻力。

4.如權利要求3所述的水流阻力計算方法,其特征在于,調節所述循環可變坡水槽系統及漂浮植物固定系統，使其物理量參數滿足設計要求包括：

通過調節所述循環可變坡水槽系統的變頻泵控制來流流量，并利用超聲波流量計測量流量，使流量值滿足設計要求；

通過反復調節所述循環可變坡水槽系統的尾門和可升降螺桿，并在所述循環可變坡水槽側壁布置刻度尺測量水位，使水位值滿足設計要求；

通過調節所述漂浮植物固定系統中的螺紋連接件調節植物的高度，使沒入水中的植物長度滿足設計要求。

5.如權利要求3所述的水流阻力計算方法，其特征在于，測量所述循環可變坡水槽系統中的水槽底坡及流速統計變量包括：

通過水準儀測量方法測量水槽底坡；

采用聲學多普勒流速儀測量流速統計變量。

6.如權利要求3所述的水流阻力計算方法，其特征在于，根據所述測量的水槽底坡及流速統計變量，通過預設的計算模型，計算得到漂浮植物水流阻力，其中，所述預設的計算模型如下：

Fd=ρ(gi+∂τ(z)∂z);]]>

其中，Fd指位于垂向位置z處的漂浮植物水流阻力，ρ指水的密度，g指重力加速度，i指水槽底坡，τ(z)指雷諾應力。

7.一種如權利要求1或2所述的含漂浮植物河道的模擬系統的水流阻力計算裝置，其特征在于，包括：

系統建立模塊，建立用于模擬河道的循環可變坡水槽系統，并在所述循環可變坡水槽系統中建立用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統；

參數設置模塊，調節所述循環可變坡水槽系統及漂浮植物固定系統，使其物理量參數滿足設計要求，所述物理量參數包括水流量、水位及沒入水中的植物長度；

測量模塊，測量所述循環可變坡水槽系統中的水槽底坡及流速統計變量；

計算模塊，根據所述測量的水槽底坡及流速統計變量，通過預設的計算模型，計算得到漂浮植物水流阻力。