[发明专利]一种双通道生态水力学试验的多功能水槽系统

说明书

本发明公开了一种双通道生态水力学试验的多功能水槽系统，包括：蓄水池；设置在蓄水池上游侧的水槽过滤量水段；设置在水槽过滤量水段上游的水槽槽身段；两个水槽消能段；设置于水槽槽身段的上游顶端的下方的水槽进水段；设置在水槽槽身段的每个通道的下游靠近末端的旋叶式可节制尾门；设置在旋叶式可节制尾门的下游的水槽出水段；试验材料投料装置，包括依次相连的刚性连接管道、自动止回阀、试验材料投料仓、柔性连接管道，柔性连接管道中设有加压泵；可编程逻辑控制器，其输出端分别与旋叶式可节制尾门的输入端、加压泵的输入端、电磁阀门的输入端、变频离心泵的输入端相连，电磁流量计的输入端与可编程逻辑控制器的输出端相连。

技术领域

本发明公开了一种双通道生态水力学试验的多功能水槽系统，属于生态水力学试验领域，尤其适用于流速大小对藻类生长影响研究、藻类冲刷脱落的临界流速研究、藻类残体运动研究等领域。

背景技术

目前国内外已建成诸多大型输水工程，为保证输水工程沿线供水水质安全，需考虑输水工程渠壁的藻类等生物异常增殖的防控问题。

利用水流冲刷渠壁藻类，加快藻类脱落和输移，是应对藻类异常增殖的处理技术手段之一，因此有必要开展相关藻类生态水力学机理研究，比如着生藻室内暂养技术研究、着生藻生长机理研究、着生藻冲刷脱落机理研究、藻类残体运动特性研究等，为大型输水工程的水污染及生物长效防控和应急处置提供理论基础和技术支撑。

另一方面，当前原位培养的藻类样板采集回实验室时，一般是放置于水箱中暂养，但是长时间静水环境，必然使着生藻的优势种群发生变化，如喜静水环境的种群大量繁殖，喜动水的种群大量凋亡，从而使采集回来的藻类样板在进行冲刷脱落试验时结果和输水工程的现场情况有较大差异。

然而，当前尚无专门的试验水槽或试验设施可一边进行藻类的动水环境暂养，一边进行着生藻生长机理、着生藻冲刷脱落机理、藻类残体运动等多种功能需求的针对藻类的生态水力学试验。

传统水力学试验水槽存在以下缺陷：

1.传统室内试验水槽的设计流速范围较小，常见的明渠流水槽流速一般为0.6m/s以下，难以形成从小流速到高流速，甚至是超高流速的连续变化的流速工况，从而很难捕捉到藻类冲刷脱落的临界流速。

2.传统室内试验水槽不具备藻类动水环境下的暂养条件。

3.传统室内试验水槽不具备同时满足多种藻类生态水力学试验的条件。

4.传统室内试验水槽不具备并行试验条件。

5.传统室内试验水槽在进行藻类相关生态水力学试验研究时，不具备开展尺度效应影响研究的条件。

发明内容

发明目的：针对上述不足，本发明提供了一种可调可控、操作便捷的双通道生态水力学试验的多功能水槽系统。

技术方案：一种双通道生态水力学试验的多功能水槽系统，包括：

蓄水池；

设置在所述蓄水池上游侧的水槽过滤量水段；

设置在所述水槽过滤量水段上游的水槽槽身段，所述水槽槽身段包括两个通道，每个通道槽身断面为矩形断面，每个通道槽身长度为20～30m，两个通道的侧面和底部均为钢化玻璃，两个通道的顶部在试验段设置有卡扣式活动玻璃盖板，两个通道的顶部其余部分设有固定玻璃盖板，所述水槽槽身段的每个通道试验段的一侧边壁设置有2～5个藻类样板卡槽，并配套有和藻类样板卡槽相适应的有机玻璃样板；

两个水槽消能段，其为底部与侧部设有连接孔口的封闭段，所述水槽消能段侧部与所述水槽槽身段的每个通道的上游顶端相连通，所述水槽消能段与所述水槽槽身段的连接处设置有消能格栅，所述水槽消能段的高度高于所述水槽槽身段的高度；