[发明专利]一种多支流水库异重流模拟试验装置及多支流水库异重流实验方法

权利要求书

1.一种多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：包括检测装置、浑水倾泻装置(1)、干流河道模拟装置(2)和至少两个支流河道模拟装置(3)，至少两个所述支流河道模拟装置(3)连通设置于所述干流河道模拟装置(2)侧边，且所述支流河道模拟装置(3)与所述干流河道模拟装置(2)之间的夹角能够设置为多个设定角度，所述浑水倾泻装置(1)设置于所述支流河道模拟装置(3)的端部，其中所述干流河道模拟装置(2)和支流河道模拟装置(3)中均注入有清水；在所述浑水倾泻装置(1)中的浑水进入所述支流河道模拟装置(3)模拟浑水异重流并在所述浑水异重流进一步进入干流河道模拟装置(2)的过程中，通过所述检测装置检测到的异重流流速垂向以及沿程分布的数据来研究不同条件下多支流异重流入汇区水沙演化及泥沙淤积的影响。

2.按照权利要求1所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述浑水倾泻装置(1)包括浑水储存箱(101)、浑水输送装置(102)和浑水流出流量控制装置(103)，所述浑水储存箱(101)通过所述浑水输送装置(102)与所述浑水流出流量控制装置(103)相连通，所述浑水流出流量控制装置(103)与所述支流河道模拟装置(3)相连通。

3.按照权利要求2所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述浑水流出流量控制装置(103)为箱体，所述箱体侧壁开有流量孔(1031)，所述流量孔(1031)在不同水平面上的宽度不同。

4.按照权利要求1所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述干流河道模拟装置(2)包括第一水槽(201)和第一底坡(202)，所述第一底坡(202)设置于所述第一水槽(201)内；所述支流河道模拟装置(3)包括第二水槽(301)和第二底坡(302)，所述第二底坡(302)设置于所述第二水槽(301)内。

5.按照权利要求4所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述第一底坡(202)和所述第二底坡(302)下部均设置有高度调节装置，所述高度调节装置能够调节坡度。

6.按照权利要求4所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述第一水槽(201)和所述第二水槽(301)的壁面均采用透明材质制造。

7.按照权利要求4所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述第一水槽(201)下游末端设置有泄流结构(4)，当异重流运行至干流河道模拟装置(2)下游末端时打开泄流装置，避免异重流爬高以及反射。

8.按照权利要求1所述的多支流水库异重流模拟试验装置，其特征在于：所述检测装置包括2D/3D电磁流速仪、虹吸管和秒表。

9.一种多支流水库异重流实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：确定试验变量；

B：将干流河道模拟装置(2)和至少两个支流河道模拟装置(3)中注入清水；

C：浑水分别输送至所述支流河道模拟装置(3)中形成异重流，并使所述异重流沿所述支流河道模拟装置(3)进入所述干流河道模拟装置(2)中；

D：在试验变量不同取值时，分别检测并记录形成的浑水异重流在干流或者支流不同位置的垂线流速、含沙量测验断面、异重流头部传播时间、浑水厚度和干流异重流倒灌长度的数据；

E：改变试验变量重复步骤B-D；

F：根据试验结果分析异重流物理机制。

10.按照权利要求9所述的多支流水库异重流实验方法，其特征在于：所述试验变量包括含沙量、浑水流量、干流河道模拟装置(2)和/或支流河道模拟装置(3)的比降以及干流河道模拟装置(2)与支流河道模拟装置(3)之间的夹角。