[发明专利]一种波流水槽试验尾砂的沉砂循环装置

说明书

本发明涉及水工模型试验技术领域，提供一种波流水槽试验尾砂的沉砂循环装置，通过在水槽主体的尾门的前端装有集砂装置，对较大粒径的推移质砂体进行一次收集，通过在水槽主体末端设置砂水分离装置，将消能后的尾水进行砂、水分离，所述砂水分离装置包括收集桶及安装在所述收集桶内的吸砂装置，对微小粒径的悬移质砂体进行二次收集，通过在所述收集桶上部设有排水口，将分离之后的清水通过回水管流入清水库，进行循环利用，通过设置计算机进行智能控制，不仅彻底解决了传统沉砂系统存在的问题，而且有效降低了试验成本。

技术领域

本发明涉及水工模型试验技术领域，特别涉及一种波流水槽试验尾砂的沉砂循环装置。

背景技术

泥砂运动试验是水工模型试验的重要组成部分之一，在海洋与近岸工程中，如挟砂水流紊动结构及输砂规律、湍流猝发与泥砂运动关系等试验都必须由泥砂运动试验来完成，因此，在水槽模型试验中使用波流动力做关于上述泥砂运动的试验都需要对试验尾砂进行水砂分离处理，并保持连续长时间的循环转换。

目前，在波流水槽中常采用在水槽尾端安装人字形尾门，并在尾门前端安装集砂杯的方法对试验尾砂进行水砂分离处理。但实际上由于水流动力等因素，集砂杯只能收集50%－65%试验尾砂，且收集的基本都是自重较大，颗粒较粗的底砂；而自重较小，颗粒较细的悬砂则无法被集砂杯收集，致使尾砂在波流水槽的下游随着水流进入回水道，进而进入试验用清水库，久而久之，清水库会积累大量的试验尾砂，导致清水库水体浑浊，水体不能用于其他清水试验，即不能循环使用，造成大量水体的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种波流水槽试验尾砂的沉砂循环装置，通过在水槽主体的尾门的前端装有集砂装置，对较大粒径的推移质砂体进行一次收集，通过在水槽主体的尾门后端装有消能装置，大大消减了水流紊乱能量；通过在水槽主体的末端设有砂水分离装置将消能后的尾水进行砂、水分离，所述砂水分离装置包括收集桶及安装在所述收集桶内的吸砂装置，对微小粒径的砂体进行二次收集；通过在所述收集桶上部设有排水口，将分离之后的清水通过回水管进入清水库，进行循环利用，通过计算机的智能控制，不仅有效地解决了传统沉砂系统存在的问题，而且有效降低了试验成本。

本发明提供的具体技术方案如下：

一种波流水槽试验尾砂的沉砂循环装置，包括，

水槽主体，用于承载试验水体的容器，包括水槽，所述水槽末端沿水流方向依次设有用于收集较大粒径的砂体的集砂装置、用于控制水位高度的尾门装置及用于消减水流紊乱能量的消能装置；

砂水分离装置，位于所述水槽主体末端，用于分离所述水槽排出的尾水、微小粒径的砂体，包括收集装置及吸砂装置，所述吸砂装置通过设有的旋转装置产生的向心力吸收微小粒径的所述砂体；

驱动装置，依据指令驱动尾门装置、砂水分离装置分别执行相应动作，包括驱动电机；

控制装置，依据预设程序实时控制所述驱动装置执行指令，包括计算机。

优选地，所述水槽主体还包括沿水流方向均匀设置的用于支撑水槽的支撑架，相邻所述支撑架间的水槽侧壁为透明壁。

进一步地，所述水槽内壁还安装有水位感应装置，所述水位感应装置与所述计算机连接，所述计算机依据水位信息实时控制所述尾门装置。

进一步地，所述集砂装置包括集砂杯，开口向上安装于所述水槽的底部，使得在涡流水体的作用下，较大粒径的砂体因自身重力而下沉至所述集砂杯中被自然收集。

优选地，所述收集装置包括内部为空腔室且上端开口的集砂桶，所述集砂桶包括位于上部的大直径圆柱体、位于下部的小直径圆柱体及中间连接的锥形体，所述集砂桶空腔室内安装有吸砂装置。

进一步地，所述吸砂装置包括驱动电机、在所述驱动电机驱动下可旋转的内设空心腔的传动轴、垂直固装在所述传动轴上的旋转装置。