一種含漂浮植物河道的模擬系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種含漂浮植物河道的模擬系統，其模擬系統包括用于模擬河道的循環可變坡水槽系統和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統；所述循環可變坡水槽系統包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽；所述模擬漂浮植物固定系統包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座。本實用新型提供的含漂浮植物河道的模擬系統，能夠模擬城市中含漂浮植物的河道，為含漂浮植物河道的規劃設計提供技術支撐。
【專利說明】一種含漂浮植物河道的模擬系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環境水動力學【技術領域】，具體涉及一種含漂浮植物河道的模擬系統。

【背景技術】
[0002]植物常見于天然河道、湖泊漫灘及人工景觀渠道中。植物為水生生物提供棲息之地，同時也增加了行洪阻力，改變了紊動結構和泥沙運動的規律，影響污染物擴散輸移，是河流水動力系統至關重要的影響因子。現代化的河流管理越來越重視“水安全、水環境、水景觀、水文化、水經濟”五位一體的水生態模式，因此河道的規劃設計越來越重視水生植物的作用，常在河道的主槽或漫灘種植各種各樣的植物。
[0003]目前對河道的規劃設計主要是根據河道的行洪量來確定河道斷面尺寸和底坡，而在考慮行洪阻力及景觀效應時，沒有專門針對含植物河道的設計手冊，一般依靠對植物疏密程度的定性判斷來進行糙率的修正。這主要是由于天然植物種類繁多，形狀各異，含植物的河道水流阻力難以確定。按植物與河道水位的相對位置關系，植物可分為非淹沒植物、淹沒植物及漂浮植物，如圖1-1至圖1-3所示。
[0004]目前，針對含植物河道的研究主要側重在淹沒植物和非淹沒植物工況，對漂浮植物條件下的河道研究還不多見。而漂浮植物是河道常見的植物種類之一，如槐葉萍、浮萍、鳳眼蓮和水葫蘆等。
[0005]采用上述對植物河道的規劃設計方法，沒有考慮到漂浮植物對河道紊流特性的影響，會出現以下方面的問題:
[0006](I)流速統計變量(如流速、雷諾應力)預測有偏差，從而影響泥沙的起動及輸沙率，容易造成泥沙淤積，降低河道的過流能力；
[0007](2)河道的行洪阻力計算不準確，過高地預估行洪能力，增加了河道行洪的風險，易導致發生洪澇災害；
[0008](3)紊動結構的分析產生偏差，從而錯誤預估水流對污染物的擴散輸移能力，增大河道污染的風險。
實用新型內容
[0009]本實用新型提出的一種含漂浮植物河道的模擬系統，其目的在于克服現有河道規劃設計中存在的上述問題。科學合理的建立了含漂浮植物河道的模擬系統，填補了現有對含漂浮植物河道研究的空白，為含漂浮植物河道的規劃設計提供技術支撐。
[0010]本實用新型提供了如下方案:
[0011]本實用新型提供了一種含漂浮植物河道的模擬系統，包括用于模擬河道的循環可變坡水槽系統和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統；
[0012]所述循環可變坡水槽系統包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽，其中，抽水管道的一端接入水庫，抽水管道的另一端與水流量測量計的一端連接，水流量測量計的另一端與變頻泵的一端連接，變頻泵的另一端接入水槽，水槽通過尾門與泄水池相通，泄水池通過回水廊道與水庫相通；
[0013]所述模擬漂浮植物固定系統包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座，其中，鉚釘插入帶有密集鉆孔的塑料板，模擬的漂浮植物與鉚釘末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板中心位置設有螺紋連接件，塑料板通過螺紋連接件與第一固定支座連接。
[0014]本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統，能夠模擬城市含漂浮植物的河道，填補了現有對漂浮植物的河道研究的空白，為含漂浮植物河道的規劃設計提供技術支撐。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1-1為非淹沒植物示意圖；
[0016]圖1-2為淹沒植物示意圖；
[0017]圖1-3為漂浮植物示意圖；
[0018]圖2-1為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統側視圖；
[0019]圖2-2為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統俯視圖；
[0020]圖3-1為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統中模擬漂浮植物固定系統的側視圖；
[0021]圖3-2為本實用新型實施例的一種含漂浮植物河道的模擬系統中模擬漂浮植物固定系統的俯視圖；
[0022]圖中，I是水庫，2是抽水管道，3是水流量測量計，4是變頻泵，5是平水格柵，6是刻度尺，7是上游支撐，8是可升降螺桿，9是尾門，10是泄水池，11是回水廊道，12是水槽，13是塑料板，14是鉚釘，15是螺紋連接件，16是模擬的漂浮植物，17是第一固定支座，18是第二固定支座，19是聲學多普勒流速儀(ADV)。

【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0024]實施例、本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統包括用于模擬城市河道的循環可變坡水槽系統和可模擬河道中的漂浮類植物的漂浮植物固定系統。
[0025]如圖2-1和圖2-2所示，模擬循環可變坡水槽系統包括水庫1、抽水管道2、水流量測量計3、變頻泵4、平水格柵5、刻度尺6、上游支撐7、下游支撐8、尾門9、泄水池10、回水廊道11、水槽12、聲學多普勒流速儀19及連接聲學多普勒流速儀的固定支座18，其中，抽水管道2的一端接入水庫1，抽水管道2的另一端與水流量測量計3的一端連接，水流量測量計3的另一端與變頻泵4的一端連接，變頻泵4的另一端接入水槽12，水槽12通過尾門9與泄水池10相通,泄水池10通過回水廊道11與水庫I相通,水槽內裝有平水格柵5，水槽底部鋪設大理石板，水槽長12m、寬0.42m、高0.70m，水槽上、下游設有固定不可調的上游支撐7、可調的下游支撐8，上游支撐7距離上游進水口 2m，下游支撐8距離下游出水口 3.5m,水槽的側壁設置有刻度尺6，靠近尾門9設有聲學多普勒流速儀19，聲學多普勒流速儀19安裝在第二固定支座18上。
[0026]下游支撐8上設有齒輪和可升降螺桿，用以調節水槽底坡，水槽變坡范圍為-5%?3% ;工作時水流經變頻泵4工作后抽入水槽12，之后經過尾門9進入回水廊道11，接著返回水庫I實現循環。
[0027]如圖2-1、圖3-1和圖3-2所示，模擬漂浮植物固定系統包括模擬的漂浮植物16、鉚釘14、螺紋連接件15、塑料板13及第一固定支座17，其中，鉚釘14插入帶有密集鉆孔的塑料板13，模擬的漂浮植物16與鉚釘14末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板13中心位置設有螺紋連接件15，塑料板13通過螺紋連接件15與第一固定支座17連接。
[0028]為使模擬的漂浮植物植入模擬水槽，選擇有密集鉆孔的塑料板13為載體，根據設計要求確定需要安置植物在塑料板13上的位置，然后在塑料板13的相應位置插上鉚釘14，接著將模擬的漂浮植物16與鉚釘14的末端綁扎固定形成漂浮植物帶，塑料板13的中心位置設有螺紋連接件15，其作用是將該螺紋連接件15與其上方的第一固定支座17聯合起來，實現在水槽中漂浮植物的植入。
[0029]本實用新型提供的一種含漂浮植物河道的模擬系統，建立的用于模擬城市河道的循環可變坡水槽系統，可以模擬不同水力條件下的含漂浮植物的河道；通過建立模擬漂浮植物固定系統，可以模擬天然實際存在的不同漂浮植物，并可實現植物的不同排列方式和植物不同密度的模擬。通過建立的模擬循環可變坡水槽系統及模擬漂浮植物固定系統，能夠實現多種不同設計要求的河道模擬，具體充分的靈活性。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，包括用于模擬河道的循環可變坡水槽系統和用于模擬漂浮植物的漂浮植物固定系統； 所述循環可變坡水槽系統包括水庫、抽水管道、水流量測量計、變頻泵、尾門、泄水池、回水廊道和水槽，其中，抽水管道的一端接入水庫，抽水管道的另一端與水流量測量計的一端連接，水流量測量計的另一端與變頻泵的一端連接，變頻泵的另一端接入水槽，水槽通過尾門與泄水池相通，泄水池通過回水廊道與水庫相通； 所述模擬漂浮植物固定系統包括模擬的漂浮植物、鉚釘、螺紋連接件、塑料板及第一固定支座，其中，鉚釘插入帶有密集鉆孔的塑料板，模擬的漂浮植物與鉚釘末端綁扎連接形成模擬漂浮植物帶，塑料板中心位置設有螺紋連接件，塑料板通過螺紋連接件與第一固定支座連接。
2.如權利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，所述水槽內裝有平水格柵，水槽底部鋪設大理石板。
3.如權利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，所述水槽上下游設有固定不可調的上游支撐和可調的下游支撐，所述上游支撐距上游進水口 2m，下游支撐距下游出水口 3.5m。
4.如權利要求1所述的含漂浮植物河道的模擬系統，其特征在于，所述循環可變坡水槽系統還包括設置在水槽側壁的刻度尺和靠近尾門的聲學多普勒流速儀，所述聲學多普勒流速儀安裝在第二固定支座上。
【文檔編號】E02B1/02GK203855930SQ201420235800
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】田志軍, 唐洪武, 肖建峰, 閆靜, 周雪晴, 周東泉, 何孝光 申請人:江蘇省水利勘測設計研究院有限公司