沙波模拟试验系统

本申请涉及水利工程，尤其涉及一种沙波模拟试验系统。

背景技术：

1、沙波是河流和浅海中常见的一种水下微地貌，是水流与河床边界两者相互作用的产物，其形态特征、运动特性直接影响冲积河床阻力与推移质输移能力。目前沙波演化相关研究多通过数值模拟、室内试验、野外观测实现。其中，由于沙波这类微观形态变化机理尚不清晰，若采用数值模拟进行研究，无法保证精度；关于室内试验，其对室内物理模型试验场地要求高、成本高；关于野外观测，其人力投入大、效率低。

2、在此背景下，试验水槽成为一种经济高效的选择。然而，常规的试验水槽往往长达几米至数十米，导致建造运行成本高且难以快捷移动。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供了一种沙波模拟试验系统，旨在解决现有技术中试验水槽运行成本高且难以快捷移动的技术问题。

2、为解决上述问题，本申请提供了一种沙波模拟试验系统，其包括：

3、水沙循环系统，包括第一水箱、第二水箱和连通组件，所述连通组件的一端连通所述第一水箱，所述连通组件的另一端连通所述第二水箱；

4、沙波水槽，设于所述第一水箱的上方并设于所述第二水箱的下方，所述沙波水槽设有进水口和出水口，所述出水口与所述第一水箱的内腔连通，所述进水口与所述第二水箱的内腔连通；

5、沙波采集重构系统，靠近所述沙波水槽，并被配置为对所述沙波水槽内的沙波形态进行采集和重构；

6、移动支撑组件，被配置为支撑移动所述水沙循环系统和所述沙波水槽；

7、其中，所述沙波水槽包括水槽本体和沙床，所述水槽本体设有消能槽和过流道，所述消能槽的一端与所述进水口连通，所述消能槽的另一端与所述过流道的一端连通，所述过流道的另一端与所述出水口连通，所述沙床设于所述过流道中，所述消能槽的形态窄深；

8、所述连通组件包括溢流管、第一连通管和潜水泵；所述溢流管的一端设于所述第一水箱的内腔中，所述溢流管的另一端设于所述第二水箱的内腔中，并位于所述第一连通管的上方，所述第一连通管的一端与所述第二水箱的内腔连通；所述潜水泵设于所述第一水箱的内腔中，并与所述第一连通管的另一端连通。

9、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述沙波水槽还包括移动挡板；所述移动挡板设于所述消能槽内，所述移动挡板的一端固定于所述消能槽的顶部。

10、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述沙波水槽还包括挡沙板；所述挡沙板设于所述出水口与所述沙床之间，并与所述过流道的底部固定连接。

11、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述水槽本体为玻璃材质的水槽。

12、更进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述沙波水槽还包括消能孔板；

13、其中，所述消能孔板设于所述过流道与所述移动挡板之间，并与所述水槽本体固定连接。

14、更进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述消能孔板通过卡槽与所述水槽本体可拆卸固定连接。

15、更进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述沙波水槽还包括尾门；

16、其中，所述尾门设于所述移动挡板与所述出水口之间，并采用螺杆与所述过流道的顶部转动连接。

17、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述移动支撑组件包括支撑件、至少一个移动滚轮和橡胶垫层；

18、其中，所述支撑件的一端与所述第一水箱固定连接，所述支撑件的另一端与所述第二水箱固定连接；

19、所述移动滚轮设于所述第一水箱的底部，所述橡胶垫层设于所述移动滚轮与所述第一水箱之间。

20、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，所述连通组件还包括第二连通管；

21、其中，所述第二连通管的一端与所述进水口连通；所述第二连通管的另一端设于所述第二水箱的内腔中，并位于所述第一连通管的一端的上方；所述第二连通管的两端之间设有进水管阀门。

22、进一步地，在本申请提供的沙波模拟试验系统中，沙波采集重构系统包括：

23、承载件；

24、摄像组件，置于承载件上，并靠近沙波水槽；

25、终端设备，设有微地形动态建模系统，终端设备电连接摄像组件；

26、其中，摄像组件被配置为采集沙波水槽的沙波形态，微地形动态建模系统被配置为根据摄像组件的采集数据重构沙波形态。

27、本申请实施例公开的沙波模拟试验系统，可以采用水沙循环系统对宽域水流进行流速调节，以实现沙纹、沙波、逆行沙波、动平床等多种沙波形态塑造；同时还可以运用沙波水槽内的消能槽对水流进行快速消能，也可以运用沙波采集重构系统实现对沙波形态参数的智能化提取以进行沙波形态的重构；另外还可以运用移动支撑组件实现灵活移动，能够高效满足高校的基础科研、教学演示等需求。

技术特征：

1.一种沙波模拟试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述沙波水槽还包括移动挡板；所述移动挡板设于所述消能槽内，所述移动挡板的一端固定于所述消能槽的顶部。

3.根据权利要求1所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述沙波水槽还包括挡沙板；所述挡沙板设于所述出水口与所述沙床之间，并与所述过流道的底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述水槽本体为玻璃材质的水槽。

5.根据权利要求2所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述沙波水槽还包括消能孔板；

6.根据权利要求5所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述消能孔板通过卡槽与所述水槽本体可拆卸固定连接。

7.根据权利要求2所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述沙波水槽还包括尾门；

8.根据权利要求1-6中任一项所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述移动支撑组件包括支撑件、至少一个移动滚轮和橡胶垫层；

9.根据权利要求1-6中任一项所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述连通组件还包括第二连通管；

10.根据权利要求1-6中任一项所述的沙波模拟试验系统，其特征在于，所述沙波采集重构系统包括：

技术总结
本申请实施例公开了一种沙波模拟试验系统，可以采用水沙循环系统对宽域水流进行流速调节，以实现沙纹、沙波、逆行沙波、动平床等多种沙波形态塑造；同时还可以运用沙波水槽内的消能槽对水流进行快速消能，也可以运用沙波采集重构系统实现对沙波形态参数的智能化提取以进行沙波形态的重构；另外还可以运用移动支撑组件实现灵活移动，能够高效满足高校的基础科研、教学演示等需求。

技术研发人员：景唤,王彦君,许继军,王永强,李思诺,曾子悦,杨明智,朱苏葛,许斌
受保护的技术使用者：长江水利委员会长江科学院
技术研发日：20241121
技术公布日：2024/12/26