[发明专利]一种模拟盐淡水混合的水槽及其试验工艺流程

说明书

本发明公开了一种模拟盐淡水混合的水槽及其试验工艺流程，包括：配盐室、水槽及其试验工艺。配盐室内设有堆盐区、待处理盐水池、浓盐水池及盐淡水分离处理系统，堆盐区用于存放试验用工业盐，待处理盐水池、盐淡水分离处理系统及浓盐水池通过输送管道相连通；水槽包括盐淡水混合实验水槽，水槽末端设回转段，水槽前端设有尾门前池，水槽下方设有撇水集水池、回水池、标准盐水池、配盐池、混合水储存池和清水池；试验工艺包括水槽盐水进水工艺，水槽清水进水工艺及盐水处理工艺。本发明达到了河口潮汐往复流条件下盐淡水混合现象的实验室重现，实现了部分混合型和高度分层型混合型式的模拟，确保试验数据采集能在准稳态下进行，可用于盐淡水混合问题的相关研究。

技术领域

本发明涉及一种模拟盐淡水混合的水槽及其试验工艺流程，属于河口盐淡水混合的模拟试验水槽及工艺流程技术领域。

背景技术

河口是盐水与淡水交汇的区域，也是河流与海洋交融的水域。由于海水与河水的密度差异，潮流、径流等动力条件不同，不同河口的盐淡水混合过程亦有区别。一般来说，盐淡水混合类型可分为高度分层型、部分混合型、充分混合型三种。在全球气候变暖、海平面上升等自然条件的改变下，以及流域建库建坝、围垦造陆等人类活动的影响下，河口条件将出现调整，盐淡水混合状态也将随之出现变化，这些变化对水流结构、河口生态、泥沙运动等具有重要影响。盐淡水混合是河口动力过程的一个重要方面，是河口海岸动力学的一个基本研究内容。

盐淡水混合水槽试验有助于针对性的研究河口盐淡水混合物理过程和盐度传输机制。国外以美国密西西比威克斯堡水道试验站和荷兰代尔夫特水力试验室的研究较为经典，前者在流速沿程分布、优势流、滞流点和盐水入侵长度等方面开展了研究，后者主要研究了不同边界和水流等条件(水深、水槽长度、淡水流量、潮差、海洋盐度、糙率、风况)对盐水入侵和水流形态的影响，并将成果应用于一维和二维盐度输运数学模型的解析研究；国内某水利科学研究院研究了不同水深、径流量、潮差、初始盐度条件下，盐水楔的运动变化规律和盐水入侵长度，取得了相关研究成果。上述这些水槽试验主要针对盐水入侵的现象和规律进行研究，模拟的盐淡水混合型式主要为高度分层型，尚存在一些问题值得继续研究，比如：没有对潮流进行较好的模拟导致槽中流速较小，在流速场和盐度场剖面分布方面的研究较为欠缺，对部分混合型盐淡水混合研究内容较少等。为此需要设计相应的技术方案给予解决。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的不足，提供一种模拟盐淡水混合的水槽及其试验工艺流程，实现了部分混合型和高度分层型混合型式的模拟，达到了河口潮汐往复流条件下盐淡水混合现象的实验室重现，确保试验数据采集能在准稳态下进行，试验数据具有准确性和可重复性，可用于河口盐淡水混合物理机制等基础研究，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种模拟盐淡水混合的水槽，包括：配合使用的配盐室和水槽，所述配盐室内设有堆盐区、待处理盐水池、浓盐水池及盐淡水分离处理系统，所述堆盐区用于堆放试验用工业盐并通过人工输运方式向所述浓盐水池供给盐分，所述待处理盐水池通过输送管道与所述浓盐水池及盐淡水分离处理系统相连通，所述盐淡水分离处理系统通过输送管道与浓盐水池相连通；

所述水槽包括：位于中间的盐淡水混合实验水槽，所述盐淡水混合实验水槽的末端设有一体成型的回转段，所述盐淡水混合实验水槽前端设有尾门前池，盐淡水混合实验水槽前端下方(下层)设有撇水集水池、回水池、标准盐水池和配盐池，盐淡水混合实验水槽中部下方设有混合水储存池，盐淡水混合实验水槽的末端下方设有清水池；

所述尾门前池与所述盐淡水混合实验水槽直接连通，所述尾门前池通过输送管道与撇水集水池相连通，所述撇水集水池通过输送管道与所述混合水储存池相连通，所述尾门前池通过尾门溢流与回水池相连通，所述回水池与配盐池及标准盐水池通过闸门启闭依次连通，所述清水池通过输送管道与所述配盐池相连通，所述清水池与所述盐淡水混合实验水槽的回转段之间设有带电动调节蝶阀和电磁流量计的双向轴流泵且通过双向轴流泵相连通；