[发明专利]一种海岸潟湖盐度场变化物理模拟系统及模拟方法

说明书

本发明涉及一种海岸潟湖盐度场变化物理模拟系统及模拟方法涉及节能环保及海洋工程技术领域。所述模拟系统，包括：盐溶液配制箱、盐溶液输出装置、自动监测器和数据处理终端；盐溶液配制箱包括：箱体本体和自动加盐装置；箱体本体的入口与自动加盐装置连通，箱体本体的出口与盐溶液输出装置连通；盐溶液输出装置设置在外海和潟湖的口门处；自动监测器设置在潟湖内，自动监测器用于监测潟湖内的盐度、外海进入潟湖内的潮流速度和外海进入潟湖的潮位，自动监测器和自动加盐装置均与数据处理终端连接；数据处理终端用于根据自动监测器监测的数据控制自动加盐装置向箱体本体内部加盐。本发明可按照潮流规律在潟湖关键潮汐通道位置自动加盐模拟海水。

技术领域

本发明涉及节能环保及海洋工程技术领域，特别是涉及一种海岸潟湖盐度场变化物理模拟系统及模拟方法。

背景技术

现阶段近海岸伴随着生态系统的退化，对近海岸的环境保护治理刻不容缓，同时一些海洋工程对近海岸以及潟湖环境的影响也需要科学评估。为探讨生态退化以及海洋工程的影响，往往需要对近海岸和潟湖周边的环境、水交换等动力过程进行模拟，其中物理模型试验是一种重要的研究手段，发挥着数学模型模拟不可替代的作用。潮流物理模拟是通过试验室内物理模型试验模拟涨落潮过程及潮流水力交换过程的方法，将实际外海及潟湖范围按比尺缩小置于室内，在满足水流泥沙运动相似条件的基础上，模拟真实过程中水流运动、盐度交换变化。潮流物理模型模拟可控、真实可靠，可进行规律性试验，是潮流动力研究的重要手段。

目前关于海岸带潟湖盐度场变化的物理模型模拟系统或装置的研究资料较少，难度较大：一方面，潟湖随外海涨落潮影响，与外海水体交换导致进出潮量和内部盐度场在随时变化；另一方面，潮汐通道断面的实际盐度变化过程模拟上难以控制，存在加盐系统需要模拟盐度非线性变化的技术难题。现有的潮汐模拟试验装置，具备涨潮落潮的功能，同时能模拟海面上的温度、阳光等因素，但仅从周边环境进行了小型模拟，缺少盐度、水交换等模拟功能，难以应用到大型潮流物理模型试验场。在室内大型潮流物理模型试验中，将外海和潟湖按照一定水平比尺搭建，外海水量大，若将外海模拟用水全部按照海水平均盐度(33‰～35‰)进行调配，将消耗大量固体盐，成本急剧上升，难以实际操作，对试验场地和仪器在高盐环境下的损害也较大，同时难以按照潮流规律进行盐度调控。因此提供一种按照潮流规律在潟湖关键潮汐通道位置自动加盐模拟海水的装置迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种海岸潟湖盐度场变化物理模拟系统及模拟方法，可按照潮流规律在潟湖关键潮汐通道位置自动加盐模拟海水。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种海岸潟湖盐度场变化物理模拟系统，包括：

盐溶液配制箱、盐溶液输出装置、自动监测器和数据处理终端；所述盐溶液配制箱包括：箱体本体和自动加盐装置；

所述箱体本体的入口与所述自动加盐装置连通，所述箱体本体的出口与所述盐溶液输出装置连通；所述盐溶液输出装置设置在外海和潟湖的口门处；所述自动监测器设置在所述潟湖内，所述自动监测器用于监测所述潟湖内的盐度、所述外海进入所述潟湖内的潮流速度和所述外海进入所述潟湖的潮位，所述自动监测器和所述自动加盐装置均与所述数据处理终端连接；所述数据处理终端用于根据所述自动监测器监测的数据控制所述自动加盐装置向所述箱体本体内部加盐。

可选的，所述盐溶液配制箱还包括：设置在所述箱体本体内部的搅拌器。

可选的，所述盐溶液配制箱还包括：设置在所述箱体本体的出口处的与所述数据处理终端连接的盐度计。

可选的，所述自动加盐装置包括：储盐容器和开关，所述开关与所述数据处理终端连接，所述开关设置在所述储盐容器的出口处，所述储盐容器的出口与所述盐溶液输出装置连通。

可选的，所述自动加盐装置还包括：与所述数据处理终端连接的重力传感器，所述重力传感器设置在所述储盐容器的出口处，所述重力传感器用于测量所述储盐容器内盐的重量。