一種阻水建筑物水工模型試驗(yàn)的量測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種阻水建筑物水工模型試驗(yàn)的量測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于阻水建筑物的阻礙作用，水流經(jīng)過阻水建筑物時(shí)需要克服其施加的阻力，從而影響河道原有的過流能力。目前，阻水建筑物阻水狀況的研宄主要有壅水理論和經(jīng)驗(yàn)公式研宄、數(shù)值模擬和水工模型試驗(yàn)三大手段，壅水理論和經(jīng)驗(yàn)公式研宄、數(shù)值模擬的研宄前提主要是通過大量室內(nèi)水工模型試驗(yàn)或現(xiàn)場測驗(yàn)獲取基本資料。天然河流水流運(yùn)動(dòng)本身就錯(cuò)綜復(fù)雜，且多為非恒定流，當(dāng)河道內(nèi)設(shè)置建筑物時(shí)，水流與河床的原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)遭到干擾，水流流態(tài)更是復(fù)雜多變，通常較難獲得相同水流條件下有無阻水建筑物對比的現(xiàn)場測驗(yàn)資料，一般通過水工模型試驗(yàn)直接得出結(jié)論，或借助水工模型試驗(yàn)對數(shù)值模擬及理論分析結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，使二者結(jié)合起來解決問題。
[0003]阻水建筑物的水工模型試驗(yàn)是依據(jù)相似原理，把原型按相似準(zhǔn)則制成模型，根據(jù)不同的方案施放相應(yīng)流量的水流，通過對模型數(shù)據(jù)的量測和相似關(guān)系換算到原型，來預(yù)測原型水流在受到阻水建筑物影響時(shí)河道過流能力等的變化。任何水工模型試驗(yàn)必須通過模型數(shù)據(jù)的量測，但很多情況下由于阻水建筑物對河道過流能力(無論是流量和水位)的影響量值較小，而現(xiàn)有測量儀器精度有限，致使水工模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)難以滿足相關(guān)研宄需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有測量手段無法測量或不能滿足精度要求等上述不足，提供一種阻水建筑物水工模型試驗(yàn)的量測裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種阻水建筑物水工模型試驗(yàn)的量測裝置，所述量測裝置包括試驗(yàn)水槽、第一連通管、第一盛水裝置、第二連通管、第三連通管、第二盛水裝置、第四連通管、第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、抽水泵和測量水表，試驗(yàn)水槽內(nèi)阻水建筑物模型的上游、下游通過第一連通管、第四連通管分別連接第一盛水裝置和第二盛水裝置，第一盛水裝置和第二盛水裝置之間連接有第二連通管和第三連通管，第二連通管上設(shè)有抽水泵，第三連通管上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥，第四連通管上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥和測量水表。
[0006]優(yōu)選地，所述第一連通管與試驗(yàn)水槽的接入口位置低于試驗(yàn)水槽內(nèi)水位。
[0007]優(yōu)選地，第二盛水裝置高度高于第一盛水裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)水槽的出水口處設(shè)有尾門，所述第四連通管的出口位于尾門上游。
[0009]優(yōu)選地，所述第一盛水裝置和第二盛水裝置上均設(shè)有水位刻度。
[0010]通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:本實(shí)用新型為研宄阻水建筑物阻水狀況的水工模型試驗(yàn)中的微量變化提供了一種新的量測思路，方法操作簡便；可將類似水工模型試驗(yàn)中對測量儀器精度(靈敏度)的要求，轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)時(shí)間，而不僅僅依靠測量儀器的精度(或靈敏度)，通過延長試驗(yàn)時(shí)間提高試驗(yàn)精度；可以解決類似水工模型試驗(yàn)中由于微量變化現(xiàn)有儀器無法準(zhǔn)確測量的問題，用于相關(guān)問題的定量試驗(yàn)研宄。
【附圖說明】
[0011]圖1顯示為本實(shí)用新型量測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2顯示為量測方法的流程示意圖。
[0013]元件標(biāo)號(hào)說明:
[0014]I試驗(yàn)水槽
[0015]2阻水建筑物模型
[0016]3第一盛水裝置
[0017]4第二盛水裝置
[0018]51 第一連通管
[0019]52第二連通管
[0020]53 第三連通管
[0021]54 第四連通管
[0022]6抽水泵
[0023]7第一調(diào)節(jié)閥
[0024]8第二調(diào)節(jié)閥
[0025]9測量水表
[0026]10 尾門
[0027]11平整水流裝置
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0029]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0030]由于阻水建筑物的阻水影響，引起的河道上游水位壅高或河道過流量減少，無法用現(xiàn)有的儀器精確測量。為了研宄跨河橋梁布置在河道中的橋墩對河道過水能力的影響，本實(shí)用新型提供一種阻水建筑物水工模型試驗(yàn)的量測裝置及其方法，參閱圖2所示，包括以下步驟:
[0031](I)確定阻水建筑物及河道特征。
[0032]①確定阻水建筑物類型、形狀、尺寸、數(shù)量等，如橋墩、碼頭等。在本實(shí)施例中，阻水建筑物的模擬對象為跨河橋梁布置在河道中的橋墩，形狀為橢圓形，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)其對水流的影響十分微小，現(xiàn)有測量手段難以滿足精度要求。
[0033]②確定阻水建筑物所在河道斷面形狀，阻水建筑物在河道中的相對位置。在本實(shí)施例中，該阻水建筑物所在河道斷面為梯形斷面，已知河底寬度、邊坡、水深，兩橢圓形橋墩連線與水流方向垂直。
[0034](2)分析選定模型比尺。模型比尺選擇需要考慮阻水建筑物影響范圍、試驗(yàn)時(shí)間、場地限制等，若比尺很小，則同樣的精度要求需要更長的試驗(yàn)時(shí)間。
[0035](3)設(shè)置水工模型及量測裝置。按照上述阻水建筑物、其所在河道特征、確定的模型比尺，制作水工模型，同時(shí)需考慮水工模型與原型的相似性等。試驗(yàn)水槽1、阻水建筑物模型2分別為阻水建筑物所在河道段、阻水建筑物的等比尺模型，阻水建筑物模型在試驗(yàn)水槽中的相對位置與阻水建筑物在河道中的相對位置一致。
[0036]參閱圖1所示，量測裝置包括試驗(yàn)水槽1、第一連通管51、第一盛水裝置3、第二連通管52、第三連通管53、第二盛水裝置4、第四連通管54、第一調(diào)節(jié)閥7、第二調(diào)節(jié)閥8、抽水泵6和高精度的測量水表9。第一連通管51的第一端與阻水建筑物模型上游處的試驗(yàn)水槽連接、第二端與第一盛水裝置3連接，第一連通管51連接試驗(yàn)水槽的位置與阻水建筑物模型2的距離應(yīng)能反映阻水建筑物2的整體阻水情況。第一盛水裝置3比試驗(yàn)水槽I的位置低，且第一連通管51與試驗(yàn)水槽I的接口位置低于試驗(yàn)水槽內(nèi)的水位，滿足水體可自流流出試驗(yàn)水槽。
[0037]第二盛水裝置4比第一盛水裝置3的位置高，因而也比試驗(yàn)水槽I的位置高。第一盛水裝置3通過第二連通管52和第三連通管53與第二盛水裝置4連接。第二盛水裝置4通過第四連通管54與阻水建筑物模型2下游處的試驗(yàn)水槽連接。抽水泵6設(shè)置在第二連通管