[发明专利]一种河工模型试验仪器布设及测量方法

权利要求书

1.一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于包括以下操作步骤：

步骤1：前期建设：将试验场所、试验水槽及河工模型基础设施建设完成；

步骤2：仪器安置：根据模型试验目的，选择测量参数，并确定测量点位；

步骤3：数据测量：将测量仪器稳定安置于测量点位，并将电源连接至测量位置；

步骤4：率定验证：量测仪器安置完毕后，开启供水系统进行供水，采集量测仪器数据与实际河道数据对比，调节模型直至数据符合要求为止；

步骤5：模拟试验：根据试验需求，读取供水流量数据，通过阀门调节使之符合试验要求，待模型内整体水流稳定后，开启水位量测仪器同时读取上下游所设测量点位的水位，并使水位保持在稳定的范围内，此时，根据试验需要，进行河床流场图像采集及水流上表面流场采集。

2.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述试验的水位控制点的位置确定在模拟河段的水文站位置，以及增设在各支汊河道上的水位站。

3.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述供水系统包括平水塔、8台套循环供水泵组和三路供水管，使用各支路出水管，连接进入河工模型试验大厅，模型出水管道接入室内试验厅田字形回水槽，构成循环；电动阀门及泵组的控制采用专门泵房控制室远程控制，经供水循环系统的水能够保证水流为恒定流。

4.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述步骤2中的测量参数包括流速、水位、流量和流态。

5.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述流速的测量方法为：在流速测量点的布设按照水位控制点进行测量，在同一垂线从上到下按照a、b、c、d点进行流速测量，其分别表示为：a测点距离底面1cm、b测点位于0.6倍水深处、c测点位于0.4倍水深处、d测点距离水面2cm；

试验使用配套1根流速旋浆传感器的LGY-Ⅱ型的智能流速仪，测量流速的范围是：0.01~3m/s，每一次测量的时间范围：1~99s任选；该流速仪在测量流速时分三次进行，逐次显示，取三次流速的平均值，并进行计算和存储每一次所测流速和最后的平均流速。

6.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述水位的测量方法为：在水位监测点稳定安置水平钢架，用以支撑水位计的重量，同时保持水位计在水平方向使得测针竖直深入水面，自动测量水位；同时在水位计附近应连接插线板并使得通电线路处于悬吊状态，高于水面，保护电路及水位计的安全；

使用WYG-Ⅱ型水位采集系统，使用计算机多点同步测量，实现实时同步采集多点水位，选配不同量程的水位传感器，能够在静态情况下检测出每一个传感器所传的信号，并且实时动态的展现出每一个信号的所测数据；在不同的试验工况下，选择不同数量的通道、每次采集需要时间和采集次数，所测数据经过平滑拟合处理之后显示出在处理前后单一通道的数据多个通道数据曲线图像。

7.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述流量的测量方法为：流量测量同时采用电磁流量计和超声波流量计互相检验保证测量准确。

8.根据权利要求1所述的一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其特征在于所述流态测量方法为：采用高锰酸钾染色的砂质颗粒作为示踪物，对前池底部流态进行观察；用漂浮的塑料颗粒对面层流态进行观察，水流的回流、漩涡均能清晰地显示出来，部分示踪物在回流区的沉积，准确地描绘出底部回流的范围和回流中心。