[实用新型]水沙均匀混合配流装置

说明书

本实用新型公开了一种水沙均匀混合配流装置。所述装置包括槽体、搅拌轴、水头控制阀和出流闸阀；所述槽体顶部设有开口；所述搅拌轴设置于槽体的中央位置，其从槽体的顶部贯穿至槽体的底部并分别与槽体的顶部和底部固定连接，所述搅拌轴上设置叶轮；所述水头控制阀和出流闸阀分别设置于槽体外壁的中上位置和底端位置；所述槽体的底部内壁上设置有底挡板。本实用新型装置内部的流体围绕轴向和圆周上下传输，有效消除了装置底部的沙粒淤积现象，泥沙颗粒均匀分布在流体之中，形成水‑沙均匀混合悬浮体系；本实用新型装置结构简单紧凑，操作简单，通过水头控制阀和闸阀出流，可保证径流流量、含沙率稳定的持续供流，减少侵蚀试验数据的误差。

技术领域

本实用新型涉及土壤侵蚀及水土保持技术领域，更具体地，涉及一种水沙均匀混合配流装置。

背景技术

我国面临较为严峻的水土流失问题。在水土流失规律和土壤侵蚀研究中，径流冲刷试验是一种普遍而又重要的研究方法，应用于研究土壤抗冲系数、径流冲刷下土壤分离率等试验，探讨土壤抵抗径流水力破坏作用和搬运泥沙的能力。通常，不论是室内模拟坡面放水冲刷试验、原状土冲刷槽试验，还是野外实地放水冲刷法等，需要供流装置提供持续平稳、特定流量及含沙率的拟配径流。此类装置最理想的配流方式是把一定比例水与沙均匀混合，将泥沙颗粒均匀地分布在流体中，形成水-沙均匀悬浮体系平稳出流，保证试验的顺利开展及数据的科学准确性。

现有的试验装置技术中，水沙混合配流装置存在底部泥沙淤积、拟配径流水沙混合不均、径流含沙率不稳定等缺陷，目前的冲刷试验装置多数为定水头清水冲刷为主，如公开号为CN 203630133 U等专利文件中提出在冲刷槽顶端焊接水箱和稳流池。但是，此类技术仅能用于清水冲刷试验，未见用于土壤侵蚀试验的水沙混合装置的报道，虽然国内外工程设备中也有不少具备上述功能的混合设备设施，但是受适用性、成本、结构、占地面积和国情的差异等多方面的制约，尚难在国内土壤侵蚀试验推广应用。所以，本领域亟需研究开发设计合理、结构简单、操作简便的土壤侵蚀试验的水沙混合装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有土壤侵蚀试验尤其是径流冲刷试验研究中的水沙均匀混合配流装置的不足，提供一种适用于土壤侵蚀试验的水沙均匀混合配流装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种水沙均匀混合配流装置，包括槽体、搅拌轴、水头控制阀和出流闸阀；所述槽体顶部设有开口；所述搅拌轴设置于槽体的中央位置，其从槽体的顶部贯穿至槽体的底部并分别与槽体的顶部和底部固定连接，所述搅拌轴上设置叶轮；所述水头控制阀和出流闸阀分别设置于槽体外壁的中上位置和底端位置；所述槽体的底部内壁上设置有底挡板。

所述槽体优选为圆筒状槽体。采用圆筒状槽体较好地避免产生泥沙淤积。

优选地，所述搅拌轴的两端分别通过轴承固定于槽体的底部和顶部。进一步优选地，所述轴承采用液封防锈轴承。

优选地，所述槽体的顶部为敞口式，敞口处设置有固定杆，所述搅拌轴与固定杆经轴承固定连接。

进一步优选地，所述固定杆为十字形结构。

所述搅拌轴位于槽体的顶部的一端设有连接柄。通过转动连接柄带动搅拌轴的旋转。所述连接柄的转动可以通过手动也可以电动控制。

采用单层叶轮的浅型槽比深型槽较为节省能量损耗，因此优选地，本实用新型所述水头控制阀安装的位置按照水头控制阀距离槽体底部的高度(H)与槽体的直径之比值(H/T)为0.6确定。