[实用新型]桥墩河床模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种探究桥墩水流特点和桥墩墩形局部冲刷机理的装置，特别是涉及一种桥墩河床模拟装置。

背景技术

随着我国的经济高速发展，修建的桥梁越来越来多。目前没有在桥梁建成之后对桥梁周边的流水条件或通航条件（桥墩墩周的水流特点）进行一个评估；同时随着三峡大坝的蓄水水位的提高，桥梁的风险也无法得到一个有效的理论依据。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能模拟桥墩在不同流速、不同水深条件下桥墩周的水流特点，以及桥墩墩形局部冲刷的机理及冲抗大小的桥墩河床模拟装置。

为解决上述问题，本实用新型提供一种桥墩河床模拟装置，所述桥墩河床模拟装置包括水槽、设置在水槽内的沙、固定在水槽上且穿插在沙里的至少一个桥墩、测量水槽内水流量的量水堰以及测量水槽里水流流速的流速仪，所述量水堰固定在水槽的上游，所述水槽的下游设置有控制水槽内水位的翻板尾门。

进一步的，所述桥墩河床模拟装置还包括活动测针，所述活动测针设置在水槽的槽壁上。

进一步的，所述桥墩河床模拟装置还包括传感器，所述传感器设置在桥墩上。

进一步的，所述水槽的宽度为1米、长度为27米。

本实用新型桥墩河床模拟装置包括流速仪、测量水槽水流量的量水堰和控制水槽水位的翻板尾门，能模拟桥墩在不同流速、不同水深条件下桥墩周的水流特点，活动测针能够检测桥墩墩形局部冲刷的机理及冲抗大小。

附图说明

图1是本实用新型桥墩河床模拟装置的较佳实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型桥墩河床模拟装置的较佳实施方式包括水槽1、沙3、两个桥墩2、量水堰4、流速仪（图未显示）、活动测针（图未显示）和传感器（图未显示）。所述沙3设置在水槽1内，所述桥墩2固定在水槽1上且穿插在沙3里，所述量水堰4固定在水槽1的上游，所述水槽1的下游设置有控制水槽1的水位的翻板尾门5，流速仪用于测量水槽1内水流流速，所述活动测针设置在水槽1的槽壁上，用于检测桥墩2的墩形局部的机理及冲抗大小。所述传感器设置在桥墩2上，且所述传感器与计算机相连，通过计算机模拟不同吨位的船舶从不同角度碰撞桥墩2，检测出撞击力大小的峰值。其它实施方式中，可以用采用一个桥墩或者多个桥墩。

本实施方式中，所述水槽1的尺寸为宽1米、长27米，所述桥墩2通过螺钉固定在水槽1内，所述流速仪采用西南水运科学研究所研制的HD-4电脑流速仪。

其中，在水槽1内铺沙厚度h为12cm（相当于原型厚度的9.0m），桥墩2前方铺沙长度a为5.0m（相当于原型长度的375m），墩后长度b为2.0m（相当于原型长度的150m)。

根据实验需求，本实施例中各水流要素比尺为：

水流流速比尺λ_v=8.66            起动流速比尺λ_vo=8.66

河床变形比尺λ_Hs=75             泥沙泥径比尺λ_d=75

水流启动流速满足以下关系式：