[发明专利]一种用于泥沙实时冲淤试验的床面升降装置

说明书

本发明公开了一种用于泥沙实时冲淤试验的床面升降装置，包括水槽和保护箱，保护箱置于水槽内，保护箱的上口边缘与水槽试验段的下口边缘密封连接，保护箱的底壁上设有升降装置，升降装置的顶部设有支撑板，支撑板上铺设有泥沙，泥沙的顶部露出水槽试验段的下口；水槽试验段一侧壁上从底部到顶部依次等距离设有多个激光发射器，水槽试验段另一侧壁上从底部到顶部依次等距离设有多个与激光发射器一一对应的激光接收器，升降装置、激光发射器和激光接收器均与控制端电连接；本发明实现了在床面泥沙实时冲淤条件下的床面自动升降，保障了试验全过程的水流条件及床面泥沙条件的统一性。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体是一种用于泥沙实时冲淤试验的床面升降装置。

背景技术

泥沙冲淤试验研究是河口海岸水沙运动研究的重要组成部分，是现阶段科学研究的热点。当前，关于泥沙冲淤试验观测研究的重要技术手段就是在试验室中通过水槽等试验设备，开展相关试验观测研究。

试验室中开展的泥沙冲淤水槽试验主要包括泥沙的起动、冲刷、起悬、淤积等内容。为了获得与水动力条件匹配的泥沙冲淤特征，泥沙冲淤试验往往需要针对数组特定的水动力条件，开展相应的泥沙冲淤试验。随着试验室控制技术的持续发展，特定水动力条件的调控相对较为精确且稳定，可在整个实验过程中维持某特定水动力条件的整体稳定和持续性。

但是，泥沙冲淤试验中不可避免床面泥沙的起动、再悬浮、冲刷、沉降、淤积等系列泥沙冲淤运动过程，而随着泥沙冲淤的发生和持续发展，试验段泥沙床面将不可避免出现冲刷坑、沙波、堆积体等各种形态，使得泥沙床面厚度相应增大和减小，进而引起试验段局部水深、水动力等条件发生调整。典型的例子如，当试验段床面泥沙持续发生冲刷时，床面泥沙高度不断降低，当泥沙表面低于试验段水槽的底板时，试验段床面形成凹状坑形态，此时，一方面作用于试验段泥沙表面的水动力条件将发生调整，另一方面试验段泥沙冲刷强度将由于床面降低造成泥沙供给不足而逐渐减弱甚至完全消亡。

因而，这将造成针对某个特定水动力条件的泥沙冲淤试验过程中，试验段上游及下游侧水动力条件无法与试验段内的水动力条件始终保持一致，试验段内的水动力条件将随着泥沙床面厚度的持续增大、减小而发生持续变化；即，针对某特定水动力条件下的泥沙冲淤试验中，泥沙冲淤试验段内的水动力条件可能持续偏离试验所针对的某特定水动力条件，由此使得获得的泥沙冲淤试验成果无法与相应的某特定水动力条件对应，进而造成试验成果与实际成果的偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于泥沙实时冲淤试验的床面升降装置，以解决现有技术中由于床面泥沙形态的剧烈变化而引起水动力条件显著调整，造成试验成果与实际成果存在偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种用于泥沙实时冲淤试验的床面升降装置，包括水槽和保护箱，保护箱置于水槽内，保护箱的上口边缘与水槽试验段的下口边缘密封连接，保护箱的底壁上设有升降装置，升降装置的顶部设有支撑板，支撑板上铺设有泥沙，泥沙的顶部露出水槽试验段的下口；水槽试验段一侧壁上从底部到顶部依次等距离设有多个激光发射器，水槽试验段另一侧壁上从底部到顶部依次等距离设有多个与激光发射器一一对应的激光接收器，升降装置、激光发射器和激光接收器均与控制端电连接。

进一步的，激光发射器和与其对应的激光接收器之间的中心线与泥沙的顶部齐平。

进一步的，升降装置包括升降台和用于带动升降台上升和下降的双向马达，双向马达设置于升降台上，双向马达与控制端电连接，支撑板设置于升降台的顶部。

进一步的，保护箱的底部设有用于调节保护箱水平度的可调底座，保护箱上设有水平仪。

进一步的，可调底座设有四个，分别位于保护箱底部的四个顶角处。

进一步的，支撑板的四周与保护箱的内侧壁密封接触。