[实用新型]用于模拟河道冲沙的实验装置

说明书

本申请公开了一种用于模拟河道冲沙的实验装置。该用于模拟河道冲沙的实验装置包括河道模拟部、河岸模拟部、供水组件、供沙器、沉沙池和用于记录实验过程的摄像机，所述河岸模拟部设置在所述河道模拟部的两侧，所述河道模拟部的一端与所述供沙器的出沙口连接，所述供沙器通过供水口与所述供水组件连通，所述河道模拟部的另一端与沉沙池的进水口连接，所述沉沙池的上清液出口与所述供水组件的进水口连接，所述摄像机设置在所述实验装置的上方，所述摄像机的拍摄范围覆盖所述实验装置上方的三维空间。本申请解决了模拟城市河道冲沙场景真实性低、实验精确度较差的技术问题。

技术领域

本申请涉及水利工程实验用具领域，具体而言，涉及一种用于模拟河道冲沙的实验装置。

背景技术

随着城市化快速发展，城市河道具有排出过境洪水的功能，同时城市边岸和河道内存在天然的泥沙，会随着过境洪水迁移沉降，使河道和边岸表面发生变化，这对边岸景观设计产生直接的影响。由于全球气候变化的影响，极端气象水文事件尤其是城市暴雨洪水常有发生，现实中河道洪水发生时，常伴随着漫溢洪水的发生。这种情况下，河道边岸尤其是弯曲河道边岸泥沙随漫溢洪水的迁移和沉降机理是广泛关注的热点问题，需要通过物理模型进行机理研究。

目前，常用的弯曲河道实验装置，多在水槽中进行，不能满足边岸- 河道水沙机理研究的需要，另外，现有的实验装置未考虑上游来沙的影响，模拟冲沙环境的真实性较低，实验获得的数据误差较大。

针对相关技术中模拟城市河道冲沙场景真实性低、实验精确度较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种用于模拟河道冲沙的实验装置，以解决模拟城市河道冲沙场景真实性低、实验精确度较差的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种用于模拟河道冲沙的实验装置。

根据本申请的用于模拟河道冲沙的实验装置，包括：河道模拟部、河岸模拟部、供水组件、供沙器、沉沙池和用于记录实验过程的摄像机，所述河岸模拟部设置在所述河道模拟部的两侧，所述河道模拟部的一端与所述供沙器的出沙口连接，所述供沙器通过供水口与所述供水组件连通，所述河道模拟部的另一端与沉沙池的进水口连接，所述沉沙池的上清液出口与所述供水组件的进水口连接，所述摄像机设置在所述实验装置的上方，所述摄像机的拍摄范围覆盖所述实验装置上方的三维空间。

进一步的，所述实验装置还包括水渠模拟部，所述水渠模拟部呈矩形围绕在所述河道模拟部的外侧，所述河岸模拟部位于所述河道模拟部与所述水渠模拟部之间，所述水渠模拟部与所述沉沙池的进水口连通，所述河道模拟部为单弯结构，在交汇点处所述河道模拟部与所述水渠模拟部的相互垂直。

进一步的，所述供水组件包括净水池、水泵和流量控制器，所述净水池的进水口与所述沉沙池的上清液出口连通，所述流量控制器与所述净水池连接，所述水泵设置在所述净水池与所述流量控制器之间。

进一步的，所述供沙器与所述流量控制器之间设置有隔板，所述供水口开设在所述隔板上，所述供沙器的顶部开设有投沙口，所述供沙器的内部设置有可筛除大粒径沙粒的搅拌涡轮，所述供沙器通过出沙口与所述河道模拟部连通。

进一步的，所述出沙口开设在所述供沙器的下部，所述出沙口的下边缘的高度与所述搅拌涡轮的顶部高度相同，且出沙口的上边缘的高度高于所述搅拌涡轮的顶部高度的9/10。

进一步的，所述搅拌涡轮的顶部高度低于所述供水口的下边缘的高度。

进一步的，所述沉沙池与所述净水池之间、所述净水池与所述水泵之间、所述水泵与所述流量控制器之间，均通过管道连接。

进一步的，所述河岸模拟部包括第一河岸模拟部和第二河岸模拟部，所述第一河岸模拟部和所述第二河岸模拟部对应设置于所述河道模拟部的两侧，所述第一河岸模拟部的高度低于水平面的高度，所述第二河岸模拟部的高度高于所述水平面的高度。