[发明专利]一种高压波浪水槽装置

说明书

本发明公开了一种高压波浪水槽装置，包括左右对称布置的两个土建基础、造波水槽、造波活塞、工形梁、液压杆和液压泵；造波水槽与造波活塞动密封连接，用于制造波浪水槽内部的高压条件，提升造波高度；造波活塞由刚性铁板组成，通过橡胶软连接，可实现波浪形状的模拟；液压杆底部与造波活塞连接，控制造波活塞两侧及中间部位的有规律运动；液压泵与液压杆的液压管路连接，控制液压杆的升降运动，进而控制造波活塞形成不同的规则波。本发明体积小、结构简单、可提高造波高度、模拟大型风暴潮、可用于研究波浪作用下泥沙运动、海床失稳等问题。

技术领域

本发明涉及海洋工程波浪水槽造波技术，特别涉及一种高压波浪水槽装置，该装置能在密闭波浪水槽中通过竖向推拉造波活塞制造有规则波浪。

背景技术

波浪水槽通过模拟海上水动力运动进行海岸及海洋工程研究，但是规模太小的波浪水槽造波高度有限。为了提高造波能力，很多国家建设了大尺度波浪水槽。目前世界上尺度最大、造波能力最强的波浪试验水槽，是交通运输部天津水运工程科学研究院于2014年7月建成的大比尺波浪试验水槽，该水槽长450m、宽5m、深8～12m，采用活塞式造波板，最高造波3.5米。大尺度波浪水槽虽可提高造波能力，但存在试验费用高等问题。

因此，改善造波技术成为提高波浪水槽造波能力的另一种途径。目前常用的造波技术分为机械式和气压式，包括摇板式造波机、推板式造波机、冲箱式造波机以及空气式造波机，可以造出不同波长和波高的波浪。其中，摇板式和推板式造波机由于操作简便、便于维护等优点得到了广泛使用。但是它们的造波高度通常低于1米，对于模拟大风暴浪等条件还存在不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高压波浪水槽装置，该装置保持波浪水槽密闭状态，通过对造波活塞施加高压来增加造波高度，弥补普通造波机造波高度有限的不足，实现模拟海上大波浪的目的。

本发明所采用的技术方案是：一种高压波浪水槽装置，包括：

左右对称布置的两个土建基础；

造波水槽，所述造波水槽设置在所述两个土建基础之间，并且，所述造波水槽的左右两侧分别与所述两个土建基础紧贴；

造波活塞，所述造波活塞垂直设置于所述造波水槽的内部，并且，所述造波活塞与所述造波水槽之间能相对运动；

工形梁，所述工形梁位于所述造波水槽的上方，并且，所述工形梁的两端分别与所述两个土建基础固定连接；

液压杆，所述液压杆的上部固定连接在所述工形梁上、下部与所述造波活塞连接；以及，

液压泵，所述液压泵与所述液压杆的液压管路相连接，用于控制所述液压杆的升降运动，进而控制所述造波活塞有规律运动，形成规则波。

进一步地，所述造波水槽的左右两侧内壁均设置有一排第一梯形凹槽，所述造波活塞的左右两侧均设置有与所述第一梯形凹槽互补的第二梯形凹槽，通过所述第一梯形凹槽和所述第二梯形凹槽的嵌套实现所述造波活塞与所述造波水槽之间的连接。

进一步地，所述造波水槽的材质为表面光滑且透明的有机玻璃板。

进一步地，所述土建基础的内壁形状与所述造波水槽左右两侧的外壁形状相匹配，从而使得所述造波水槽能垂直放入所述两个土建基础中，并与所述两个土建基础紧贴。

进一步地，所述造波活塞包括：

位于下层的橡胶层，以及，

位于上层的多块刚性板片，所述多块刚性板片均固定连接在所述橡胶层的上部，并且，所述多块刚性板片沿所述造波活塞的左右方向等间距平行布置，从而在相邻两块所述刚性板片之间形成一间距，用于实现所述造波活塞的可弯曲性。