本實用新型涉及一種實驗室水庫分層加溫裝置，具體的說，是一種利用分層加溫的方法實現(xiàn)水庫水溫沿深度分層變化的實驗室裝置。

背景技術：

深水大庫的水體溫度沿著深度方向一般具有明顯的溫度分層，即表層的溫度高，底層溫度相對較低。在實驗室開展水庫下泄水流的溫度變化時，基本都是縮尺模型。根據(jù)比尺，實驗室模型的水深都很淺，一般都是在幾十厘米到一兩米之間。因此實驗室靠水深自然調(diào)整分層溫度，那是無法實現(xiàn)的。因此本實用新型提出一種實驗室水庫分層加溫裝置來實現(xiàn)實驗室水庫水溫的分層模擬，通過裝置可以制造出具有多層不同溫度的水庫水體，從而便于開展相關的實驗研究。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種實驗室水庫分層加溫裝置，該分層加溫裝置結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，易于實驗室使用，具有較強的實用性。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種實驗室水庫分層加溫裝置，包括下池、試驗段、分層加溫段和上池，所述下池為矩形水槽，試驗下泄的水體通過所述下池流走；

所述試驗段由試驗水槽和泄水孔組成，所述試驗水槽為梯形斷面結(jié)構(gòu)，試驗水槽的一端下部通過所述泄水孔與下池相連通，另一端與所述分層加溫段相連；

所述分層加溫段由溫度傳感器、分層箱、電阻加熱管、支架、電線、電流控制器、溫度采集儀和電纜線組成，所述分層箱也為梯形斷面結(jié)構(gòu)，分層箱的內(nèi)壁通過分層鋼板沿高度方向上等間距的分為4～12層，所述分層鋼板嵌固在分層箱的內(nèi)壁，分層箱的一端與所述試驗水槽相連，另一端與上池相連；與上池相連的一側(cè)每層中部S型布置有電阻加熱管，所述電阻加熱管架在兩側(cè)支架上，所述支架與分層鋼板固定連接；每層的電阻加熱管通過電線與電流控制器連接，電流控制器可調(diào)節(jié)每層電阻加熱管的電流強度；與試驗水槽相連的一側(cè)每層出口的邊壁上設有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過電纜線與溫度采集儀相連，用于測試每層出口的水流溫度；

所述上池由一個矩形水箱構(gòu)成，上池與所述分層箱連接處開有梯形缺口，確保上池水流平順的流入分層箱。

所述試驗水槽的梯形斷面結(jié)構(gòu)、分層箱的梯形斷面結(jié)構(gòu)和梯形缺口的梯形尺寸一致。

所述分層箱內(nèi)每層設有2～10個支架。所述分層箱的長度為200～400cm。

所述下池、試驗段、分層加溫段和上池均由鋼筋混凝土材料制成。

所述泄水孔的尺寸為10～45cm×10～45cm。

所述分層鋼板的厚度為0.3～1cm。

所述電阻加熱管的直徑為0.2～1cm。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的技術方案所帶來的有益效果是：

該裝置可以實現(xiàn)實驗室水庫水溫的分層模擬可以制造出具有多層不同溫度的水庫水體，從而便于開展相關的實驗研究。例如可以在試驗水槽段開展疊梁門、擋水幕布等分層取水結(jié)構(gòu)對下泄溫度的影響程度，從而為工程設計提供有效的評估數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本實用新型分層加溫裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：1-下池，2-試驗水槽，3-溫度傳感器，4-分層箱，5-電阻加熱管，6-支架，7-上池，8-電線，9-電流控制器，10-溫度采集儀，11-電纜線，12-泄水孔

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。

如圖1所示，一種實驗室水庫分層加溫裝置，由下池1、試驗段、分層加溫段和上池7四部分組成；

下池1為矩形水槽，由鋼筋混凝土材料構(gòu)成，斷面尺寸為1.2m×1m，壁厚15cm；試驗下泄水體通過下池1流走。

試驗段由試驗水槽2和泄水孔12組成；試驗水槽2為梯形斷面水槽，水槽一端被封堵，梯形斷面尺寸為底邊1.5m，上邊3m，高2m，壁厚20cm；試驗水槽2外側(cè)可設支撐確保結(jié)構(gòu)安全；試驗水槽2的封堵一側(cè)與下池1連接；封堵一側(cè)底部設有泄水孔12，水體可通過泄水孔12流入下池1，泄水孔12尺寸為30cm×30cm；試驗水槽2的另一端與分層加溫段連接；試驗段構(gòu)成材料為鋼筋混凝土材料。

分層加溫段由溫度傳感器3、分層箱4、電阻加熱管5、支架6、電線8、電流控制器9、溫度采集儀10和電纜線11組成。

分層箱4的外側(cè)為梯形斷面結(jié)構(gòu)，斷面尺寸與試驗段一致，長度3m；材料為鋼筋混凝土材料；分層箱4的內(nèi)壁采用分層鋼板沿著高度方向?qū)⒎謱酉渚鶆虻姆譃?～12層，分層鋼板的厚度5mm；分層鋼板嵌固在分層箱4的邊壁內(nèi)；分層箱4的一端與試驗水槽2連接，另一端與上池7連接；靠近上池7一側(cè)的每層中部S型布設電阻加熱管5，電阻加熱管5直徑為0.5cm，間距5cm，布設范圍靠近上池7一側(cè)1.5m長度內(nèi)；電阻加熱管5架在兩側(cè)支架6上，支架6與分層鋼板焊接連接，支架6每層每側(cè)設5個；每層電阻加熱管5通過電線8與電流控制器9連接；電流控制器9可調(diào)節(jié)每層電阻加熱管5的電流強度；靠近試驗水槽2一側(cè)的每層出口邊壁上布設溫度傳感器3，溫度傳感器3通過電纜線11與溫度采集儀10相連，可以測試每層出口的水流溫度。

上池7為一矩形水箱，尺寸為5m×5m×2m，材料為鋼筋混凝土材料；上池7一側(cè)開有一梯形缺口，尺寸與分層箱4外側(cè)梯形斷面結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面尺寸一致；上池7與分層箱4在缺口處連接，確保上池7的水流較平順的流入分層箱4。

本實用新型并不限于上文描述的實施方式。以上對具體實施方式的描述旨在描述和說明本實用新型的技術方案，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下還可做出很多形式的具體變換，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。