[实用新型]一种消能沉沙模拟试验装置

说明书

本实用新型公开了一种消能沉沙模拟试验装置，该装置包括供流系统、浑水系统、沉沙系统、变坡系统、收集系统。供流系统由供水池通过加压池加压，流向蓄水池，以便为紧接的浑水系统提供高速水流；浑水系统由溢流堰、加沙机、工程消能设施、独立液压调节高度装置组成；浑水生成后，流向相连的沉沙系统，沉沙系统由软连接段、水槽、变坡调节杆、联动的液压调节高度装置、消能植物组成，通过沉沙的水流，流向后边的收集系统，收集系统由出水口、集沙池组成。本实用新型还公开了一种消能沉沙模拟试验方法。

技术领域

本实用新型属于水土保持工程技术领域，涉及一种消能沉沙模拟试验装置。

背景技术

黄土高原的丘陵沟壑区和高原沟壑区由于沟壑比降大，暴雨集中，暴雨洪水除对坡面侵蚀外，主要形成沟壑股流，以推移、跃移、蠕移的形式搬运、输移沟谷坡脚和沟底储蓄的大量泥沙，由于股流剪切力强，使沟道泥沙输移比基本保持为1。针对其产流产沙和输沙特点，需采取措施，最大限度的加大沟壑糙率，最大限度地把暴雨形成的股流分散，转化为漫流，使水流行进流速小于对沟床表面的冲刷流速和对沟谷坡脚的淘蚀流速，消减水流的剪切应力，保持水流的行进流速小于泥沙的沉降速度，使泥沙的输移比尽可能降低，甚至趋于0。为此按照“以柔消能”的思路，选择以沙棘、火棘、紫穗槐等灌木作为沟底径流分散和拦沙“柔性消能坎”的框架材料，在沟底和沟岸，按一定株距和行距垂直于水流方向交错种植，利用植物的茎秆撞击、分散股流，达到消能的目的，枝叶扰流和阻水，有效拦截暴雨洪水携带的大量泥沙，改变沟道的输水输沙性能，达到把泥沙就地拦截在沟壑之中的目的。

为了进一步验证和测算沟底“消能沉沙”植物材料的扰流拦沙效能，探求合理的株行距和布设方式，需要构建模拟模型装置进行模拟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消能沉沙模拟试验装置。

其具体技术方案为：

一种消能沉沙模拟试验装置，由供流系统、浑水系统、沉沙系统、变坡系统、收集系统组成。供流系统由供水池通过加压池加压，流向蓄水池，以便为紧接的浑水系统提供高速水流；浑水系统由溢流堰、加沙机、工程消能、独立液压调节高度装置组成；浑水生成后，流向相连的沉沙系统，沉沙系统由软连接段、水槽、变坡调节杆、联动的液压调节高度装置、消能植物组成，通过沉沙的水流，流向后边的收集系统，收集系统由出水口、集沙池组成。

进一步优选，所述的供流系统中溢流堰必须和浑水系统紧密相连，工程消能设施必须放置在浑水系统末端。沉沙系统与浑水系统由橡胶等具有一定强度且易于变形的软连接段相连。沉沙系统的水槽底板为钢板，为了调节水槽的底宽，钢板上需按照不同宽度刻槽，以便固定槽壁，需在槽壁顶部等间距安装可调螺杆，以便调节槽壁边坡系数。

与现有技术相比，本实用新型的优异效果体现在：本实验装置采用调节螺杆调节槽壁边坡系数，利用液压装置调节槽底比降，最大比降可达到20％，涵盖了一般沟道的边坡系数和沟道比降，因此可提供不同沟道断面和不同沟底比降变化的模拟冲刷试验，为开展消能沉沙模拟试验研究提供了便利。

附图说明

图1为消能沉沙模拟试验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1,一种消能沉沙模拟试验装置，包括供流系统1、浑水系统2、沉沙系统3、变坡系统4和收集系统5，所述供流系统1、浑水系统2、沉沙系统3、变坡系统4和收集系统5依次连接。