[发明专利]一种模拟潮汐的试验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种模拟潮汐试验装置的使用方法，其特征在于，所述的模拟潮汐试验装置包括供水池（4）、水位调节池（5）、潮下带模拟池（6）、潮间带模拟池（7）、潮上带模拟池（8）、双向水流调节控制箱（9）；所述的供水池（4）与水位调节池（5）之间设置不透水隔断（15），不透水隔断（15）下部设置连通管（12），连通管（12）上设置控制阀门；所述的水位调节池（5）与潮下带模拟池（6）、潮下带模拟池（6）与潮间带模拟池（7）、潮间带模拟池（7）与潮上带模拟池（8）之间分别设置多孔PVC隔板（16）；所述的潮下带模拟池（6）内靠水位调节池（5）一侧设置防淤堵砾石层（10）；所述的供水池（4）设有排水管（1）和进水管（2），排水管（1）和进水管（2）上均设控制阀门；所述的水位调节池（5）侧壁设有水位标尺（13）；所述的潮下带模拟池（6）、潮间带模拟池（7）、潮上带模拟池（8）内分别设填充土体（11）；所述的供水池（4）与水位调节池（5）之间通过水位调节水管（14）连接，水位调节水管（14）通过双向水流调节控制箱（9）内的电磁流量控制计（19）与正向变频自吸泵（17）、反向变频自吸泵（18）连接；所述的电磁流量控制计（19）、正向变频自吸泵（17）、反向变频自吸泵（18）通过电源导线（20）连接于智能时控三路控制器（21）；所述的智能时控三路控制器（21）分别定时自动控制正向变频自吸泵（17）、反向变频自吸泵（18）及电磁流量控制计（19）启停；

所述的使用方法，包括如下步骤：

a将安装调试好的双向水流调节控制箱固定在水位调节池外侧，水位调节水管分别置于供水池和水位调节池内；供水池内的水位调节水管距离底部10cm，水位调节池内的水位调节水管距离底部135cm；

b将水位标尺垂直固定于水位调节池内侧，标尺下部与水位调节池底部接触；

c关闭排水管控制阀门，打开供水池与水位调节池之间所有控制阀门，开启进水管控制阀门向池内注入3%的调制海水，水位至1.8m，池水驻留时间为3天，打开排水管控制阀门将模拟池内水全部排出关闭排水管控制阀门；

d将采自潮滩的沉积物土体分别填充至潮下带模拟池、潮间带模拟池和潮上带模拟池，土体表层倾斜坡度为0.2%，潮下带模拟池土体距离池底最低高度为120cm，潮间带模拟池土体距离池底最低高度为150cm，潮上带模拟池土体距离池底最低高度为180cm；在比邻水位调节池的潮下带模拟池内侧填充厚度15cm的防淤堵砾石层；

e打开进水管控制阀门向池内注入3%的调制海水，控制水位至135cm后，关闭进水管控制阀门、供水池与水位调节池之间所有控制阀门；

f根据模拟潮汐类型在智能时控三路控制器上设定正向变频自吸泵与反向变频自吸泵启停时间；

g电磁流量控制计一直处于启动状态，其初始控制流量通过计算获得，随后再经实际试验验证调整，初始控制流量具体计算公式为：

F=(V₁+V₂+V₃+V₄)/t；

V₁=[a×b×(H₂-H₁)]×pt；

V₂=[a×b×(H₂-H₁)×0.5]×pt；

V₃=V₄=a×b×(H₂-H₁)；

式中：F为电磁流量控制计的初始控制流量，cm³/h；V₁、V₂、V₃、V₄分别为潮上带模拟池、潮间带模拟池、潮下带模拟池、水位调节池的调控水量，cm³；t为单向水流控制时间，标准全日潮为12h；a为单个模拟池宽度，200 cm；b为单个模拟池长度，200 cm；H₂为最高控制水位，165 cm；H₁为最低控制水位，135 cm；pt为模拟池内土体沉积物孔隙度，%；

h通过智能时控三路控制器启动正向变频自吸泵，水流从供水池注入水位调节池，潮下带模拟池、潮间带模拟池和潮上带模拟池内水位逐渐上涨，正向变频自吸泵运行12h，模拟池内水位从135cm升至165 cm；正向变频自吸泵停止运行，同时智能时控三路控制器启动反向变频自吸泵，水流从水位调节池回注到供水池，潮下带模拟池、潮间带模拟池和潮上带模拟池内水位逐渐下降，反向变频自吸泵运行12h，模拟池内水位从165cm回落至135cm；如此反复运行，以模拟标准全日潮潮汐的往复运动。