[实用新型]试验室水槽试验海堤堤顶越浪量自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海堤堤顶越浪量测量装置，特别是一种试验室水槽试验海堤堤顶越浪量自动测量装置。

背景技术

随着我国沿海经济的迅速发展和海上生产活动的日益增多，近年来台风暴潮灾害造成的损失从总体上看呈明显上升趋势。据统计，仅2005年一场台风的侵袭，导致我国沿海堤防损毁10,266处，长度为600.7公里，经济损失达到329.8亿元。作为抵御外海波浪冲击的海堤是保护沿海地区免遭潮、浪袭击的重要工程设施，海堤的破坏将导致严重的后果。大量海堤事故表明：越浪是造成海堤破坏的一个重要原因，其产生的破坏主要表现在三个方面：一是对堤顶及后坡的冲击和冲刷；二是对后坡的掏刷使海堤发生滑坡；三是使海堤土体含水量增大导致海堤失稳。然而堤顶越浪量的影响程度主要受堤顶高程的控制，当超过一定量级后，就可能对堤后结构产生破坏。理论上讲，只要堤顶足够高，越浪是可以避免的。但是，一方面由于按照完全不允许越浪标准设计建造海堤的不经济性。同时，还有由于地基承载力不够，在地基处理条件不具备或虽经处理但达不到要求，堤身高度受到限制；另一方面由于设计水位及波浪要素的不确定性，特别是在风暴潮作用下，越浪量将会大大的增加，因此在现有海堤的设计过程中应该考虑允许部分越浪及后坡保护问题。

当海堤堤顶高程确定后，准确估算出越浪量的量级，对堤后坡采取不同类型防御措施提供科学决策非常必要。目前越浪量估算大致有以下几种方法，分别为数值模拟、物理模型试验和采用经验公式计算三种。然而现有的数值模拟方法，受海堤护面块体复杂形式和波浪破碎等很难进行精细模拟，同时结果也仅仅被有限资料所验证，因此其通用性有待考证。现有计算公式，大多数从试验研究成果总结出来的，适用范围较窄，使用起来有很大的局限性，且彼此之间的计算结果差异也很大。目前对于重要工程，需通过越浪量的大小来确定堤顶高程，通常采用物理模型试验进行测量，以往测量通常依靠人工进入试验水槽中，利用在挡浪墙堤顶安放集水装置对越浪水体进行收集后，采用电子称(或量筒)对一个完整波列所收集到的水体进进行称重，这种方法简称为称重法。称重法虽然操作简单，但其存在较大的局限性，首先对于不同波的越浪冲击量值(表现为越浪形态)，就不能真实反映出来，而这种越浪形态，对于分析越浪水体对后坡行人、车辆及结构物等的影响尤为重要。同时特殊情况下，例如工程上需要采用单个大波所产生越浪量大小来设计后方护坡的强度时，由于无法及时捕捉连续波浪作用所产生的越浪结果，最终只能利用平均越浪量来进行代替，这将给工程设计带来一定的风险。另外人工对水体进行多次称重时，也存在漏水损失，以及误读的可能性；特别是在水槽中进行加风条件试验时，在水槽中的测量者对风速会产生一定的阻碍和干扰作用，这些都将对试验结果产生一定的影响。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种试验室水槽试验海堤堤顶越浪量自动测量装置，该装置的测量过程不需要工作人员介入，自动完成，结果的准确性较高；且不仅能准确测量平均越浪量，还能测量单个波所产生的最大越浪量，真实反映不同波的越浪形态。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种试验室水槽试验海堤堤顶越浪量自动测量装置，在水槽内横设有海堤模型，在海堤模型上设有挡浪墙，该装置位于海堤模型后方，包括集水槽、集水箱、水位跟踪仪和计算机，所述集水槽的上端垂直落放在挡浪墙的顶部中央，所述集水槽的下端是出水口；所述集水箱的进水口位于所述集水槽的出水口下方；所述水位跟踪仪固定在所述集水箱上，用于测量所述集水箱内的水位；在所述计算机内设有数据采集卡，所述数据采集卡采集所述水位跟踪仪中的水位数据，所述计算机调取所述水位数据生成水位随时间变化的过程曲线，并同时进行显示和存储。

所述水位跟踪仪为探针式水位跟踪仪，在所述探针式水位跟踪仪的探针下方设有柔性透水消波片，所述柔性透水消波片浮在所述集水箱内。

所述探针式水位跟踪仪设有显示屏。

所述集水槽包括上下两段，上段为伸缩段，下段为旋转段，所述上段的下部插装在所述下段的上部内，二者形成滑动连接并采用螺栓Ⅰ固定，所述下段的下部两侧各设有一支撑柱，所述支撑柱的下端固接在所述集水箱上，在所述支撑柱上设有竖向长孔，所述下段采用穿装在所述竖向长孔内的螺栓Ⅱ紧固在所述支撑柱上。

所述上段采用弯折结构，所述上段的上部水平设置，所述上段的下部倾斜设置，二者的夹角为120°。

在所述集水箱的底部设有行走轮。

在所述集水箱上安装有抽水泵。

所述集水箱是采用透明亚克力制成的。