[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

说明书

本发明提供一种多支流水库异重流模拟试验装置，涉及水利试验技术领域，解决了现有技术中没有用来研究支流异重流进入干流时的物理机制的试验装置的技术问题。多支流水库异重流模拟试验装置包括检测装置、浑水倾泻装置、干流河道模拟装置和至少两个支流河道模拟装置，至少两个支流河道模拟装置连通设置于干流河道模拟装置侧边，且支流河道模拟装置与干流河道模拟装置之间的夹角能够设置为多个设定角度，浑水倾泻装置设置于支流河道模拟装置的端部，其中干流河道模拟装置和支流河道模拟装置中均注入有清水；本发明能够模拟多支流异重流在干支流交汇区的运动情况，填补了现有技术中没有用来研究多支流异重流进入干流时的物理机制的试验装置的空白。

技术领域

本发明涉及水利试验技术领域，尤其是涉及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。

背景技术

水库通过拦截河道，壅高水头，淹没低洼获得较大库容，库区支流众多，当上游发生较大洪水，水库坝前回水较长、清水水深较大时发生异重流，异重流挟带泥沙经过库区干流与支流进行水沙输移。支流比降大，往往带来粗颗粒泥沙，在进入干流后形成沙坎，淤堵干流，不利的条件下易形成二级水库；或支流来沙量小，干流洪水倒灌支流，在支流沟口形成拦门沙坎，使得支流内部形成二级水库，因此我们需要通过一系列的试验来明晰多支流异重流的物理机制，以达到更好的防治异重流带来的不利后果的目的，而现有技术中并没有相关的实验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多支流水库异重流模拟试验装置，以解决现有技术中没有用来研究多支流异重流进入干流时的物理机制的试验装置的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种多支流水库异重流模拟试验装置，包括检测装置、浑水倾泻装置、干流河道模拟装置和至少两个支流河道模拟装置，至少两个所述支流河道模拟装置连通设置于所述干流河道模拟装置侧边，且所述支流河道模拟装置与所述干流河道模拟装置之间的夹角能够设置为多个设定角度，所述浑水倾泻装置设置于所述支流河道模拟装置的端部，其中所述干流河道模拟装置和支流河道模拟装置中均注入有清水；在所述浑水倾泻装置中的浑水进入所述支流河道模拟装置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支流异重流入汇区水沙演化及泥沙淤积的影响。

可选地，所述浑水倾泻装置包括浑水储存箱、浑水输送装置和浑水流出流量控制装置，所述浑水储存箱通过所述浑水输送装置与所述浑水流出流量控制装置相连通，所述浑水流出流量控制装置与所述支流河道模拟装置相连通。

可选地，所述浑水流出流量控制装置为箱体，所述箱体侧壁开有流量孔，所述流量孔在不同水平面上的宽度不同。

可选地，所述干流河道模拟装置包括第一水槽和第一底坡，所述第一底坡设置于所述第一水槽内；所述支流河道模拟装置包括第二水槽和第二底坡，所述第二底坡设置于所述第二水槽内。

可选地，所述第一底坡和所述第二底坡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。

可选地，所述第一水槽和所述第二水槽的壁面均采用透明材质制造。

可选地，所述第一水槽下游末端设置有泄流结构，当异重流运行至干流河道模拟装置下游末端时打开泄流装置，避免异重流爬高以及反射。

可选地，所述检测装置包括2D/3D电磁流速仪、虹吸管和秒表。

一种多支流水库异重流实验方法，包括以下步骤：

A：确定试验变量；

B：将干流河道模拟装置和至少两个支流河道模拟装置中注入清水；

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