坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型

本技术属于水工漫坝试验模型领域，具体涉及坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型。

背景技术：

1、坝体漫坝是在上游水位较高超过水库校核洪水位时产生的水流漫过坝顶流向下游的现象，严重时可能冲毁坝顶形成溃口导致漫坝流量进一步增大，最终造成坝体模型。

2、在常规水工漫坝模型试验中，当坝体发生漫坝并出现溃口，下泄流量加大，如果不能及时补充试验储水池水量，试验坝上游水位会很快降低，当达到溃口高度时 ，漫坝过程终止，这就需要试验人员手动的在漫坝过程中不停向储水池补充水量。

3、手动补水方式，是试验人员用桶给储水池中倒水。试验人员劳动强度高的同时，由于桶里面的水直接地倒入到储水池中，所以进入到储水池中的水会冲击储水池原先的水面，造成储水池中水位的波动幅度也较大，会给试验结果带来不利的影响。

技术实现思路

1、本实用新型提出坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其能自动给水库补充水量，且能使波动幅度减小。

2、为了实现上述目的，本实用新型的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，包括储水池、稳流池和注水池；所述注水池和稳流池之间通过通孔连通；稳流池和注水池通过多个管道连通；每个管道上均连接有流量计和阀门；储水池、稳流池和注水池中的水面高度通过通孔和管道保持相等；储水池的侧壁上开设有泄流口，泄流口处固定有坝体模型，坝体模型的端面呈直角梯形，坝体模型朝向储水池的一侧为竖直面，坝体模型背向储水池的一侧为斜坡面；所有的流量计和阀门共同电性连接有用于监测流量计和启闭阀门的数据采集器；还包括用于监测斜坡面水流流速的水流流速测速仪，水流流速测速仪与数据采集器电性连接；

3、还包括用于给注水池中补充水的水泵；水泵将水抽入到注水池中的流量q1，大于坝体模型处流下的水的流量q2；所述注水池的侧壁上开设有闸口，闸口设置有用于控制注水池中水面高度的控制装置。

4、进一步地，所述控制装置包括放置槽；放置槽以闸口的下表壁向下凹设；闸口的侧壁上活动式卡设有闸板，闸板的下端伸入到放置槽中，闸板能沿竖向移动，闸板的侧壁与闸口的侧壁密封设置；闸板的下端处于放置槽中，并与放置槽密封设置；闸板的上端转动连接有螺杆，螺杆对的轴线沿竖向设置，注水池上固定有顶板，螺杆与顶板螺纹连接；闸板的上表壁低于注水池的上表壁，注水池中的水面高度与闸板的上表壁持平。

5、设置了闸板，可以控制注水池中的水面高度，因为闸板上表壁低于注水池的上表壁，所以，当水面高于闸板上表壁，闸板的上表壁就会漏水，才能保证注水池中的水面高度等于闸板的上表壁。当闸板的上表壁提高，注水池中的水面高度也相应地提高。由于控制了注水池中水面的高度，所以储水池中水面的高度也提高。这是为了增加了试验的变量，探究在不同高程的储水池水位下，对溃口的影响，结论是：高程越高，对溃口的影响越大。

6、进一步地，所述储水池的侧壁上固定有缓流网板，缓流网板覆盖住通孔。

7、稳流池中的水经过缓流网板，流到储水池中，缓流网板的孔给水起到一定的阻力，该阻力消耗了水流的动能，让水流的动能减小，从而流速变缓；而且，由实施例知道，缓流网板是由发泡材料制成，由于发泡材料的特性，在孔壁上会有很多的沟壑，该沟壑在水流流过时会进一步起到对水流的阻碍作用，进一步地减小水流动能，使水流流速变缓。

8、进一步地，还包括回水池，从坝体模型上溢流的水能自然地流入到回流池中；水泵固定在回水池中，水泵的进水口处于回水池的液面以下，水泵的出水口通过软管与注水池连通。

9、可以循环利用水，从储水池中流下的水，流入到回水池中，再通过水泵将回水池中的水抽入到注水池，由于注水池与储水池时连通的，所以注水池中的水会最终流到储水池中，起到水的循环利用。

10、进一步地，所述管道为4根。

11、如果管道太少，如只采用三根，则难以保证注水池给储水池的补水速度；如果采用五根，则增加了成本，所以采用4根管道，经济的同时，也能确保向储水池的补水速度。而且4根管道上的阀门，通过单独的启闭，可以达到只有1根、2根或者3根水管的补水，使用也更灵活。

12、有益效果：

13、1.本试验模型，通过水泵给注水池补水，再利用连通器的原理，注水池给储水池补水；由于不是直接地给储水池补水，而是通过连通器的原理补水，水不会直接冲击储水池，所以规避了水直接导入到储水池中产生储水池中水面波动大的情况；

14、2、由于是水泵补水，所以整个过程不再需要人去弄桶装水并倒入到储水池中，试验模型更加机械化，节约了人力；

15、3、采用了缓流网板，给进入到储水池中的水进一步减速，进一步避免储水池中的水面波动大的情况。

技术特征：

1.坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其特征在于，包括储水池、稳流池和注水池；所述注水池和稳流池之间通过通孔连通；稳流池和注水池通过多个管道连通；每个管道上均连接有流量计和阀门；储水池、稳流池和注水池中的水面高度通过通孔和管道保持相等；

2.根据权利要求1所述的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其特征在于，所述控制装置包括放置槽；放置槽以闸口的下表壁向下凹设；闸口的侧壁上活动式卡设有闸板，闸板的下端伸入到放置槽中，闸板能沿竖向移动，闸板的侧壁与闸口的侧壁密封设置；闸板的下端处于放置槽中，并与放置槽密封设置；闸板的上端转动连接有螺杆，螺杆对的轴线沿竖向设置，注水池上固定有顶板，螺杆与顶板螺纹连接；闸板的上表壁低于注水池的上表壁，注水池中的水面高度与闸板的上表壁持平。

3.根据权利要求1所述的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其特征在于，所述稳流池的侧壁上固定有缓流网板，缓流网板覆盖住通孔。

4.根据权利要求1所述的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其特征在于，还包括回水池，从坝体模型上溢流的水能自然地流入到回流池中；水泵固定在回水池中，水泵的进水口处于回水池的液面以下，水泵的出水口通过软管与注水池连通。

5.根据权利要求1所述的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，其特征在于，所述管道为4根。

技术总结本技术的坝体溃口溃决速度自动测量的水工漫坝试验模型，包括依次连通的储水池、稳流池和注水池；每个管道上均连接有流量计和阀门；储水池的侧壁上开设有泄流口，泄流口处固定有坝体模型，所有的流量计和阀门共同电性连接有用于监测流量计和启闭阀门的数据采集器；还包括用于监测斜坡面水流流速的水流流速测速仪，水流流速测速仪与数据采集器电性连接；还包括用于给注水池中补充水的水泵；水泵将水抽入到注水池中的流量Q1，大于坝体模型处流下的水的流量Q2；所述注水池的侧壁上开设有闸口，闸口设置有用于控制注水池中水面高度的控制装置。该模型可以自动地补水，能减小对储水池水面的扰动。技术研发人员：韩昊良,阮善发,唐浩,薛帅,易成明受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：20231114技术公布日：2024/5/27