[实用新型]一种防波堤越浪量自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及河口海岸水动力学等基础理论与工程应用方面的物理模型试验研究领域，特别涉及一种防波堤越浪量自动测量装置。

背景技术

我国沿海修建了很多堤防工程设施，如斜坡式海堤和护岸等，以抵御海洋灾害，保障国家经济的顺利发展和人民生命财产的安全。近年来，弧型胸墙斜坡式护岸及海堤在我国沿海堤防工程中得到了越来越广泛的应用。确定经济合理的堤顶高程是弧型胸墙斜坡式护岸及海堤设计的一项重要内容，而堤顶高程应根据越浪量的大小来确定。

在目前越浪量的研究中，其方法主要有数值模拟、物理模型试验和经验公式三种。现有的数值模型仅仅被有限资料所验证，因此其通用性有待考证。现有的研究成果对越浪量影响因素分析及计算方法的研究相对较多，但由于影响越浪量的因素很多，海堤或护岸越浪现象非常复杂，现有计算平均越浪量的公式，大多适用范围较窄，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。因此，为获得弧型胸墙斜坡式护岸下波要素的越浪量，往往需进行物理模型试验。在试验中平均越浪量、单波越浪量和最大水舌厚度通常是这类试验中考察的主要对象，因此试验中的越浪量测量装置非常重要。

已有的相关研究中，测量越浪量的方法可归结为两类:称重法和图像法。

称重法是基于放置于防波堤后侧收集越浪水体的盛水箱测量越浪水体累积重量来计算越浪量，在物理模型试验中，称重法工作原理和操作简单、应用广泛，但其只能反映整个试验过程中的平均越浪量，而且称重过程中容易产生误差，以及对不同的越浪形态或单个最大越浪及其水舌厚度等因素无法反映出来。而越浪形态的观测，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。

图像法是通过预先设置好的浪高仪等传感器或光学设备，得到越浪水体经过堤顶过程的水面位置图像，然后通过相关的图像分析技术得到水体的厚度、速度等信息，从而推求出越浪量的大小。其优点在于能够直接反映单波越浪的过程，不过方法对仪器的灵敏度和对操作人的技术处理水平要求较高。

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防波堤越浪量自动测量装置，该装置能够准备反映整个波列试验过程的越浪形态、最大越浪和水舌高度，同时无需人员介入，自动测量，对操作人的技术处理水平要求较低，结果的准确性较高。

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：一种防波堤越浪量自动测量装置，包括波浪试验水槽，在所述波浪试验水槽的一端设有造波机，另一端设有消波箱，在所述波浪试验水槽的中部设有沿其宽度方向布置的防波堤模型，在所述防波堤模型的顶部固定有弧形挡浪墙，在所述防波堤模型的后侧固定有集水箱，所述集水箱的进水口迎浪设置在所述弧形挡浪墙的顶部中央，在所述集水箱的进水口下方嵌装有储水盒，在所述储水盒的顶部设有透水孔，在所述透水孔内穿装有波高仪，所述波高仪固定在所述集水箱的进水口上；在所述集水箱的底部固定有液压传感器；所述液压传感器和所述波高仪均与计算机连接。

所述波浪试验水槽的侧壁、所述储水盒、所述集水箱均是采用透明有机玻璃制成的。

所述防波堤模型是采用设定比尺缩放的块石和扭王字块体堆积而成的。

所述弧形挡浪墙是采用混凝土浇筑而成的。

所述造波机是推板式造波机。

本实用新型具有的优点和积极效果是：采用波高仪和液压传感器同时测量越浪量，采用计算机采集波高仪和液压传感器的水位数据，生成水位随时间变化的过程曲线，并进行显示和存储；能够准备反映整个波列试验过程的越浪形态、最大越浪和水舌高度，同时无需人员介入，自动采集，避免了人为误差，结果的准确性较高。解决了现有称重法容易产生误差，无法反映不同越浪形态或单个最大越浪及其水舌厚度等问题，同时也无需较高的技术处理水平，测量结果能够真实体现波列中不同大小波所产生的越浪量数值，结构简单、自动化、精度高，可为波浪运动力学相关的物理模型试验研究提供支撑，为工程设计提供参考。

附图说明

图1是本实用新型的纵向立面示意图；

图2是图1的俯视图。

图中：1、波浪试验水槽；2、造波机；3、消波箱；4、试验波浪；5、防波堤模型；6、弧形挡浪墙；7、进水口；8、波高仪；9、储水盒；10、集水箱；11、液压式传感器；12、计算机。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：