[發(fā)明專利]低沙含量異重流物理模型及其試驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811484125.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109610402A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李濤;郜國明;夏軍強;馬懷寶;張俊華;王增輝;王婷;任智慧;曲少軍;張曉雷;王子路;馬迎平;王遠見;李新杰;閆振峰;蔣思奇;李昆鵬;王鳳群;萬占偉;鄒健;樊文玲;范旻昊;朱子建;王瑋;劉哲;竇春鋒;王欣;高平
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究院
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11471
• 代理人: 韓國強

本發(fā)明涉及一種低沙含量異重流物理模型及其試驗方法，包括：流道模型、清水水庫、第一清水孔口箱、第一渾水孔口箱、渾水攪拌池、低調(diào)蓄池、高調(diào)蓄池以及出口存水池；所述清水水庫的出口與所述第一清水孔口箱的進口連通，所述渾水攪拌池的出口與所述第一渾水孔口箱的進口連通，所述第一清水孔口箱的出口、第一渾水孔口箱的出口均與所述流道模型的進口連通，本發(fā)明通過設(shè)計待測試水庫的物理模型，能夠測試水庫在有水沙匯入形成低含沙異重流時，其含沙量的演變特征，以了解水沙入?yún)R對水庫環(huán)境的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水庫異重流模擬試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低沙含量異重流 物理模型及其試驗方法。

背景技術(shù)

補水工程是流域水環(huán)境綜合治理的關(guān)鍵性工程系之一，可有效增加水資源 總量和提高水環(huán)境容量，加快湖泊水體循環(huán)和交換，對治理赤水污染改善水環(huán) 境具有十分重要的作用。但在實際運行過程中存在汛期水流含沙量較枯期顯著 增加，泵站取水的水體渾濁的問題，根據(jù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，當含沙量大于0.056kg/m³時對水環(huán)境存在較大影響。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和初步計算分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)異重流的形 成與運行是其中關(guān)鍵的影響因素。

異重流是指兩一種或兩一種以上具有不同密度的流體相互接觸時，密度差 異使得其中一種流體沿著交界面流動，并且在流動過程中不與其他流體發(fā)生全 局性摻混的運動現(xiàn)象。異重流會隨著溫度、鹽度的變化導(dǎo)致具有一定的差異。

相關(guān)技術(shù)中，需要采集水庫中斷面的參數(shù)計算異重流以判斷對水環(huán)境的影 響，但是在現(xiàn)場對整個水庫的結(jié)構(gòu)進行異重流的檢測非常不便且難以計算不同 水沙匯入水庫時對水環(huán)境的影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低沙含量異 重流物理模型及其試驗方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對水庫的水環(huán)境進行異重流檢 測非常不便導(dǎo)致難以判斷在水沙匯入時對水庫環(huán)境影響的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：包括：

流道模型、清水水庫、第一清水孔口箱、第一渾水孔口箱、渾水攪拌池、 低調(diào)蓄池、高調(diào)蓄池以及出口存水池；

所述清水水庫的出口與所述第一清水孔口箱的進口連通，所述渾水攪拌池 的出口與所述第一渾水孔口箱的進口連通，所述第一清水孔口箱的出口、第一 渾水孔口箱的出口均與所述流道模型的進口連通；

所述低調(diào)蓄池的出口與所述高調(diào)蓄池的入口連通，所述低調(diào)蓄池與所述高 調(diào)蓄池通過水泵連通，所述高調(diào)蓄池的出口與所述流道模型的出口處連通；

所述出口存儲池用于存儲所述流道模型的出口處流出的水。

進一步的，所述流道模型包括：

干流和支流。

進一步的，還包括：

第二清水孔口箱和第二渾水孔口箱；

所述清水水庫的出口與所述第二清水孔口箱的進口連通，所述渾水攪拌池 的出口與所述第二渾水孔口箱的進口連通，所述第二清水孔口箱的出口、第二 渾水孔口箱的出口與所述支流的入口連通，所述支流的出口與所述干流連通。

進一步的，所述渾水攪拌池內(nèi)設(shè)有：

攪拌泵，所述攪拌泵端部固定連接有攪拌葉片；

所述攪拌泵控制所述攪拌葉片進行攪拌。

進一步的，所述流道模型通過預(yù)設(shè)比尺及相似條件縮小實際水庫構(gòu)成。

進一步的，所述預(yù)設(shè)比尺還包括：