[發明專利]一種海岸潟湖鹽度場變化物理模擬系統及模擬方法

在審

• 申請號: 202210135727.5
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114486173A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 周莉;朱冬冬;尤曉慧;張瀾;杭小帥;丁程成;崔益斌
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01C13/00;G01F23/00;G01P5/00;G01N33/18;G09B23/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明涉及一種海岸潟湖鹽度場變化物理模擬系統及模擬方法涉及節能環保及海洋工程技術領域。所述模擬系統，包括：鹽溶液配制箱、鹽溶液輸出裝置、自動監測器和數據處理終端；鹽溶液配制箱包括：箱體本體和自動加鹽裝置；箱體本體的入口與自動加鹽裝置連通，箱體本體的出口與鹽溶液輸出裝置連通；鹽溶液輸出裝置設置在外海和潟湖的口門處；自動監測器設置在潟湖內，自動監測器用于監測潟湖內的鹽度、外海進入潟湖內的潮流速度和外海進入潟湖的潮位，自動監測器和自動加鹽裝置均與數據處理終端連接；數據處理終端用于根據自動監測器監測的數據控制自動加鹽裝置向箱體本體內部加鹽。本發明可按照潮流規律在潟湖關鍵潮汐通道位置自動加鹽模擬海水。

技術領域

本發明涉及節能環保及海洋工程技術領域，特別是涉及一種海岸潟湖鹽度場變化物理模擬系統及模擬方法。

背景技術

現階段近海岸伴隨著生態系統的退化，對近海岸的環境保護治理刻不容緩，同時一些海洋工程對近海岸以及潟湖環境的影響也需要科學評估。為探討生態退化以及海洋工程的影響，往往需要對近海岸和潟湖周邊的環境、水交換等動力過程進行模擬，其中物理模型試驗是一種重要的研究手段，發揮著數學模型模擬不可替代的作用。潮流物理模擬是通過試驗室內物理模型試驗模擬漲落潮過程及潮流水力交換過程的方法，將實際外海及潟湖范圍按比尺縮小置于室內，在滿足水流泥沙運動相似條件的基礎上，模擬真實過程中水流運動、鹽度交換變化。潮流物理模型模擬可控、真實可靠，可進行規律性試驗，是潮流動力研究的重要手段。

目前關于海岸帶潟湖鹽度場變化的物理模型模擬系統或裝置的研究資料較少，難度較大：一方面，潟湖隨外海漲落潮影響，與外海水體交換導致進出潮量和內部鹽度場在隨時變化；另一方面，潮汐通道斷面的實際鹽度變化過程模擬上難以控制，存在加鹽系統需要模擬鹽度非線性變化的技術難題?，F有的潮汐模擬試驗裝置，具備漲潮落潮的功能，同時能模擬海面上的溫度、陽光等因素，但僅從周邊環境進行了小型模擬，缺少鹽度、水交換等模擬功能，難以應用到大型潮流物理模型試驗場。在室內大型潮流物理模型試驗中，將外海和潟湖按照一定水平比尺搭建，外海水量大，若將外海模擬用水全部按照海水平均鹽度(33‰～35‰)進行調配，將消耗大量固體鹽，成本急劇上升，難以實際操作，對試驗場地和儀器在高鹽環境下的損害也較大，同時難以按照潮流規律進行鹽度調控。因此提供一種按照潮流規律在潟湖關鍵潮汐通道位置自動加鹽模擬海水的裝置迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是提供一種海岸潟湖鹽度場變化物理模擬系統及模擬方法，可按照潮流規律在潟湖關鍵潮汐通道位置自動加鹽模擬海水。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種海岸潟湖鹽度場變化物理模擬系統，包括：

鹽溶液配制箱、鹽溶液輸出裝置、自動監測器和數據處理終端；所述鹽溶液配制箱包括：箱體本體和自動加鹽裝置；

所述箱體本體的入口與所述自動加鹽裝置連通，所述箱體本體的出口與所述鹽溶液輸出裝置連通；所述鹽溶液輸出裝置設置在外海和潟湖的口門處；所述自動監測器設置在所述潟湖內，所述自動監測器用于監測所述潟湖內的鹽度、所述外海進入所述潟湖內的潮流速度和所述外海進入所述潟湖的潮位，所述自動監測器和所述自動加鹽裝置均與所述數據處理終端連接；所述數據處理終端用于根據所述自動監測器監測的數據控制所述自動加鹽裝置向所述箱體本體內部加鹽。

可選的，所述鹽溶液配制箱還包括：設置在所述箱體本體內部的攪拌器。

可選的，所述鹽溶液配制箱還包括：設置在所述箱體本體的出口處的與所述數據處理終端連接的鹽度計。

可選的，所述自動加鹽裝置包括：儲鹽容器和開關，所述開關與所述數據處理終端連接，所述開關設置在所述儲鹽容器的出口處，所述儲鹽容器的出口與所述鹽溶液輸出裝置連通。

可選的，所述自動加鹽裝置還包括：與所述數據處理終端連接的重力傳感器，所述重力傳感器設置在所述儲鹽容器的出口處，所述重力傳感器用于測量所述儲鹽容器內鹽的重量。