[發(fā)明專利]一種推移質輸沙率的測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110455582.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113125107B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 董堅;費華平;張超;馮耀霆;周涵;葉澤楷;拾兵
• 申請（專利權）人: 海博泰科技（青島）有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 青島科通知橋知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 37273
• 代理人: 張曉

本發(fā)明公開了一種推移質輸沙率的測量裝置及測量方法，涉及推移質輸沙率測量技術領域，該測量裝置包括集沙漏斗，集沙漏斗的下方設置有一套筒，集沙漏斗的底端伸入套筒中，套筒中在集沙漏斗的下方設置有一承沙裝置，承沙裝置能夠承接從集沙漏斗中流出的推移質，且承沙裝置包括一能夠對單位時間內承沙質量進行計量的計量裝置；計量裝置還連接有數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心能夠對計量裝置反饋的計量結果進行處理并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C中。本發(fā)明的推移質輸沙率的測量裝置可對實驗室水槽或河流、海岸的推移質進行長時間內的實時、連續(xù)多段的檢測，無需反復頻繁取樣檢測且對河床表面水流的干擾小，使試驗環(huán)境貼近實際情況。

技術領域

本發(fā)明涉及推移質輸沙率測量技術領域，尤其是一種推移質輸沙率的測量裝置及測量方法。

背景技術

河道輸沙率的測定，對于研究河道泥沙運動規(guī)律具有重要意義。準確及時地把握河道的輸沙率對于研究河道水庫清淤，了解河道演變形勢，水土流失防治，洪峰能力預估，水電站保護乃至水壩結構設計等方面都具有重要的意義。雖然目前許多學者對于輸沙率的計算已經(jīng)提出了一系列公式，但其大多存在一定的條件限制，不具有普適性。利用測量裝置對于河道泥沙進行準確測量，是把握河流泥沙運動情況，驗證理論公式不可缺少的一環(huán)。

推移質可分為接觸質和躍移質，前者運動中始終與床面接觸以滾動或滑動形式前進，后者在床面附近以跳躍形式前進。但兩者均在床面層內運動；而流速對推移質運動影響很大，流速大時推移質會轉化為懸移質，流速減小時推移質會轉化為床沙，所以推移質運動在時間和空間上具有隨機性，而且推移質運動具有非連續(xù)性，是難以用統(tǒng)一的公式進行精確刻畫的復雜的過程。因此需要有精確測量推移質輸沙率的工具和方法，以實現(xiàn)對其輸移特性的探索。

現(xiàn)有的推移質測量儀器以取樣測量的方法為主，這種測量的方法通過對推移質進行收集，烘干的方式進行測量，存在測量耗時長，對水體擾動大，操作復雜，測量范圍受限等問題。此外，也有基于光學和聲、電學原理測量河流推移質輸沙率的儀器，但也大都存在一些技術問題。基于聲、電學原理的設備目前存在精度較低、干擾因素多等問題；而光學設備同樣存在受外界環(huán)境影響大、價格昂貴等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的不足之處，提供一種對水流擾動較小，受外界環(huán)境影響小，價格低廉，精度可以接受，操作簡便且可以實現(xiàn)實時監(jiān)測的推移質輸沙率測量裝置。

本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的：

一種推移質輸沙率的測量裝置，包括集沙漏斗，所述集沙漏斗的上端口的口徑大于所述集沙漏斗的下端口的口徑，所述集沙漏斗的下方設置有一套筒，所述集沙漏斗的底端伸入所述套筒中，所述套筒中在所述集沙漏斗的下方設置有一承沙裝置，所述承沙裝置能夠承接從所述集沙漏斗中流出的推移質，且所述承沙裝置包括一能夠對單位時間內承沙質量進行計量的計量裝置；所述計量裝置還連接有數(shù)據(jù)處理中心，所述數(shù)據(jù)處理中心能夠對所述計量裝置反饋的計量結果進行處理并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C中。

作為本發(fā)明技術方案的一種可選方案，所述集沙漏斗的上部設置有一裙邊，所述裙邊的中間設置有通孔，所述通孔與所述集沙漏斗的上端口連通；所述裙邊的上方設置有一頂板，所述頂板通過支撐桿可拆卸地設置在所述裙邊的上端面處；所述套筒包括上套筒和下套筒，所述上套筒與所述集沙漏斗連接，所述下套筒可拆卸地設置在所述上套筒的下側，且所述下套筒的底部形狀為錐形。

作為本發(fā)明技術方案的一種可選方案，所述承沙裝置包括一承沙盤，所述承沙盤的截面形狀為一圓弧狀，且所述承沙盤的兩端為開口結構；所述承沙盤的中間部位設置有一隔板，所述隔板將所述承沙盤分隔形成兩個承沙部，所述承沙盤的底部在所述隔板的下方設置有一轉軸，所述承沙盤通過所述轉軸可轉動地設置在所述套筒內側壁上，當所述轉軸轉動時，帶動所述承沙盤轉動，其中一個所述承沙部中的推移質滑落，從所述集沙漏斗中漏出的推移質落入下一個所述承沙部中直至其中的推移質的重量達到該集沙部的臨界值，則所述承沙盤在推移質重力的作用下朝向另一側傾斜；所述計量裝置為設置在所述套筒內對所述承沙盤的擺動次數(shù)進行計量的計數(shù)裝置。