[发明专利]一种河工模型试验仪器布设及测量方法

说明书

本发明公开了一种河工模型试验仪器布设及测量方法，包括：步骤1：前期建设；步骤2：仪器安置；步骤3：数据测量；步骤4：率定验证；步骤5：模拟试验。本发明，通过试验模拟河道，便于在实验室内完成各种数据采集，便于研究河道的多种参数，便于检测和预测河道的情况，给水利工程建设提供充分的资料。

技术领域

本发明涉及一种河工模型试验仪器布设及测量方法，属于河工模型试验技术领域。

背景技术

河工模型试验研究工作不仅为许多工程项目的规划设计和管理提供了科学依据,而且同时对学科理论的完善作出贡献。没有先进的量测仪器、量测技术和试验设备,科学技术工作就不可能有新的发现和突破。水利事业也是如此 ,不管是兴利还是除害,也不管是水利工程建设还是管理,都越来越需要水利量测技术和仪器设备的创新与发展来支撑。随着水利事业的发展,大型水利工程日益增多,在建和待建的大型水利工程由于工程本身的重要性和复杂化,需要解决的技术难题越来越多。解决生产中重大技术难题的重要手段之一是物理模型试验。而在一些重要的模型试验中,如果没有先进的量测仪器和量测技术以及这些量测技术的联合运作,就不可能得到高质量的研究成果,水利工程模型试验量测技术已成为不可或缺的技术手段。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种河工模型试验仪器布设及测量方法，其具体技术方案如下：

一种河工模型试验仪器布设及测量方法，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。

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。

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。

所述步骤2中的测量参数包括流速、水位、流量和流态。

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。

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；