[发明专利]一种河口海岸动力多因子耦合模拟试验水槽及其试验方法

权利要求书

1.一种河口海岸动力多因子耦合模拟试验水槽，包括槽体，槽体沿其长度方向布置有多个可检测槽体内的水的盐度和水位的盐度计和水位计，其特征在于：槽体前、后部的底壁分别设有下凹槽的前水池和后水池，位于槽体外侧的双向造流装置的两个水口分别通过管道与前水池和后水池相通连形成水循环，槽体内侧位于前水池的前方位置设有造波机；后水池连通位于槽体外侧的咸淡水分离装置，咸淡水分离装置的高浓度咸水出口和淡水出口分别与咸水库和淡水库通连，咸水库的出口和淡水库的出口则分别与前水池和后水池连通，咸淡水分离装置可通过其抽水泵将掺混后的低浓度咸水从后水池中抽取并分离成淡水和高浓度咸水后分别输送到淡水库和咸水库，淡水库和咸水库可通过其内的水泵将淡水和高浓度咸水输送到后水池和前水池；槽体的顶部设置风罩，槽体和风罩之间形成风道，槽体后端设有可在风道内形成目标风速的风机,槽体内还设有风速仪、浪高仪和流速仪；抽水泵、双向造流装置、淡水库和咸水库内的水泵、水位计、盐度计、造波机、风机、风速仪、浪高仪和流速仪均与控制系统电连接，不同位置的盐度计可将其检测到的盐度情况反映给控制系统并在显示器显示出来，控制系统可根据水位计和流速仪探测到的水位和流速调节抽水泵、双向造流装置以及水泵的运行功率，根据风速仪检测到的风速调节风机转速，根据浪高仪检测到的浪高值调节造波机的推水速度。

2.根据权利要求1所述的河口海岸动力多因子耦合模拟试验水槽，其特征在于：前水池和后水池与槽体的过渡位置设置格栅。

3.一种河口海岸动力多因子耦合模拟试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、控制系统控制淡水库的水泵将淡水充入后水池，直到槽体内的水位计探测到的水位达到目标水位时停止充水；

B、启动双向造流装置，使槽体内的水从前水池进入双向造流装置，进入双向造流装置的水从后水池进入槽体，形成径流模拟闭合循环；

C、咸水库通过其水泵将其内的高浓度咸水输入前水池并进入槽体，进入槽体的高浓度咸水由前向后流动，模拟咸潮上溯；

D、高浓度咸水在上溯的过程中会与槽体内的淡水逐渐混合并形成低浓度咸水，此时通过咸淡水分离装置从后水池抽取低浓度咸水，分离成高浓度咸水和淡水后分别输送到咸水库和淡水库，而进入咸水库和淡水库的高浓度咸水和淡水则分别通过相应的水泵输入前水池和后水池并进入槽体，形成闭合的咸潮上溯模拟循环；

E、开启造波机造波，推动槽体内的水，模拟目标波普；

F、开启风机，在风道内模拟出目标风速；

G、同步运行一段时间后，达到稳定的咸潮、风、波浪和径流耦合模拟试验状态，此时，盐度计将检测到的槽体内的不同位置的水的盐度信息反映到控制系统，并显示在控制系统的显示器上，从而得到槽体内的水的盐度情况。

4.根据权利要求3所述的河口海岸动力多因子耦合模拟试验方法，其特征在于：所述的步骤D中，可在咸水库里设置搅拌水泵，通过搅拌水泵驱动咸水库里的高浓度咸水上下流动，以保持咸水库里的咸水浓度均匀。

5.一种河口海岸动力多因子耦合模拟试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、控制系统控制淡水库的水泵将淡水充入后水池，直到槽体内的水位计探测到的水位达到目标水位时停止充水；

B、启动双向造流装置，使槽体内的水从后水池进入双向造流装置，进入双向造流装置的水从前水池进入槽体，形成潮流模拟闭合循环；

C、咸水库通过其水泵将其内的高浓度咸水输入前水池并进入槽体，进入槽体的高浓度咸水由前向后流动，模拟咸潮上溯；

D、高浓度咸水在上溯的过程中会与槽体内的淡水逐渐混合并形成低浓度咸水，此时通过咸淡水分离装置从后水池抽取低浓度咸水，分离成高浓度咸水和淡水后分别输送到咸水库和淡水库，而进入咸水库和淡水库的高浓度咸水和淡水则分别通过相应的水泵输入前水池和后水池并进入槽体，形成闭合的咸潮上溯模拟循环；

E、开启造波机造波，推动槽体内的水，模拟目标波普；

F、开启风机，在风道内模拟出目标风速；

G、同步运行一段时间后，达到稳定的咸潮、风、波浪和潮流耦合模拟试验状态，此时，盐度计将检测到的槽体内的不同位置的水的盐度信息反映到控制系统，并显示在控制系统的显示器上，从而得到槽体内的水的盐度情况。

6.根据权利要求5所述的河口海岸动力多因子耦合模拟试验方法，其特征在于：所述的步骤D中，可在咸水库里设置搅拌水泵，通过搅拌水泵驱动咸水库里的高浓度咸水上下流动，以保持咸水库里的咸水浓度均匀。