CN110361308A - 泥沙固结实验中的净水阻沙装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥沙固结实验中的净水阻沙装置，包括与沉积柱上测压孔连接的第一软管、与第一软管通过第一变径漏斗连接的第三软管、在第三软管与测压管之间通过第二变径漏斗连接第二软管，第二软管与测压管相连；所述第一软管、第二软管直径小于第三软管。本发明能够减少泥沙进入测压管导致的孔隙水压力的测量误差和对后续取样研究泥沙沉降固结特性造成的误差，同时也减少实验后仪器清洗工作量、降低实验成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种净水阻沙装置，尤其涉及一种泥沙固结实验中的净水阻沙装置。
背景技术
粘性细颗粒泥沙固结实验指在沉降桶内布置泥沙，研究其沉积固结特性的实验。该实验由沉积柱、孔隙水压力测试装置和分层取样装置组成，多研究高含沙水体，使用测压管测量孔隙水压力时，沉积柱的测压孔到测压管多用一段等直径的橡胶软管连接，导致大量泥沙被带出沉积柱。未采取任何过滤措施，大量泥沙通过该段橡胶软管进入测压管中，对测量结果精度影响较大。
因该实验沉积柱不同高度开孔数目多，且需全程同时接测压管进行孔隙水压力测量，导致沉积柱中的泥沙减少，对后续取样研究的泥沙沉降固结特性也会造成一定的误差。
因该实验时间较长，高含沙水体中的泥沙在橡胶软管、测压管大量淤积，增加了实验后仪器的清洗难度，降低了仪器使用寿命，造成较高的实验成本。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种泥沙固结实验中的净水阻沙装置，阻止粘性细颗粒泥沙流出沉积柱进入测压管，减小泥沙进入测压管导致的孔隙水压力的测量误差和对后续取样研究泥沙沉降固结特性造成的误差，同时也减少实验后仪器清洗工作量、降低实验成本。
技术方案：本发明的泥沙固结实验中的净水阻沙装置，包括与沉积柱上测压孔连接的第一软管、与第一软管通过第一变径漏斗连接的第三软管、在第三软管与测压管之间通过第二变径漏斗连接第二软管，第二软管与测压管相连；所述第一软管、第二软管直径小于第三软管。
为了增加泥沙在软管中流过时落淤的泥沙量，所述第三软管的倾斜角大于90°小于等于180°。
优选地，所述倾斜角根据模型数值模拟计算，在所述第三软管(3)的下部设置高度可调的支撑架用于调整所述倾斜角。
为了进一步过滤泥沙，在所述第三软管中设置过滤棉。
优选地，在所述第三软管与第二变径漏斗连接处设置过滤棉。
优选地，在所述第一变径漏斗与第一软管、第二变径漏斗与第二软管的连接处分别设置用于防止过滤棉被带出第三软管的过滤网。
优选地，在所述各软管及各变径漏斗接触处设置用于防止含沙水体泄漏的防水胶带。
有益效果：本发明与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本发明的变径管，使泥沙在流经的软管中大量落淤，阻止了泥沙流出沉积柱进入测压管，减小了孔隙水压力的测量误差以及对后续取样研究泥沙沉降固结特性造成的误差。(2)泥沙在变径管内大量落淤，可单独清洗软管，减少了实验后仪器清洗工作量，降低了实验成本。(3)本发明的装置结构简单，操作方便，具有极强的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例
如图1所示，其中，1-1第一软管，1-2第二软管，2-1第一变径漏斗，2-2第二变径漏斗，3第三软管，4过滤棉，5沉积柱，6测压管。本发明的泥沙固结实验中的净水阻沙装置，包括与沉积柱5上测压孔连接的第一软管1-1，第一软管1-1的另一端套在第一变径漏斗的小口径端；第三软管3的一端连接第一变径漏斗2-1的大口径端，另一端连接第二变径漏斗2-2的大口径端，第二软管1-2的一端连接第二变径漏斗2-2的小口径端，另一端连接测压管6的底端。本实施例的各软管为橡胶软管，各变径漏斗为塑料漏斗。在各软管与变径漏斗接触处缠绕防水胶带防止管内水泄漏。为了进一步过滤泥沙，在第三软管3与第二变径漏斗2-2的大口径端连接处设置细孔隙过滤棉4。为防止细孔隙过滤棉4在含沙水体的作用下被带出第三软管3，本实施例在各变径漏斗的小口径端部加一层尼龙细网(图中未画出)，细网面积大于漏斗小口径面积，各软管直接套在加细网的变径漏斗上，各软管直径皆略大于与各变径漏斗所接部位。本实施例进行试验时，将第三软管3用支架调整倾斜角为135°，倾斜角的设置可以根据模型数值模拟计算以使泥沙尽可能在第三软管内落淤。
本发明的工作过程如下：
在进行粘性细颗粒泥沙固结实验时，一定流量的含沙水体通过沉积柱5测压孔流入第一软管1-1中，通过变径漏斗2-1进入第三软管3中，由于断面面积的增大使得含沙水体流速突然减小，且第三软管3用支架支撑，设置为负坡，泥沙逐渐沿第三软管3落淤。在接近第二变径漏斗2-2的大口径端设置的细孔隙过滤棉4的阻挡下，还未落淤的泥沙进一步被阻拦在第三软管3中。水体通过第二变径漏斗2-2流入第二软管1-2中，进而流入测压管6中，此时流入测压管6的水体含有的泥沙大大减少，即完成了测量孔隙水压力时的净水阻沙。记录下测压管6的读数，即可计算出孔隙水压力的数值。同时，由于被带出沉积柱的泥沙减少，对后续取样研究泥沙沉降固结特性造成的误差也减小。由于大量泥沙在软管内落淤，实验后主要对软管进行清洗，减少了实验后清洗测压管6的工作量，并提高了仪器使用寿命。
Claims (7)
1.一种泥沙固结实验中的净水阻沙装置，其特征在于，包括与沉积柱(5)上测压孔连接的第一软管(1-1)、与第一软管(1-1)通过第一变径漏斗(2-1)连接的第三软管(3)、在第三软管(3)与测压管(6)之间通过第二变径漏斗(2-2)连接第二软管(1-2)，第二软管(1-2)与测压管(6)相连；所述第一软管(1-1)、第二软管(1-2)的直径小于第三软管(3)。
2.根据权利要求1所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，所述第三软管(3)的倾斜角大于90°小于等于180°。
3.根据权利要求2所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，所述倾斜角根据模型数值模拟计算，在所述第三软管(3)的下部设置高度可调的支撑架用于调整所述倾斜角。
4.根据权利要求1所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，在所述第三软管(3)中设置用于过滤泥沙的过滤棉(4)。
5.根据权利要求4所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，在所述第三软管(3)与第二变径漏斗(2-2)连接处设置过滤棉(4)。
6.根据权利要求4所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，在所述第一变径漏斗(2-1)与第一软管(1-1)、第二变径漏斗(2-2)与第二软管(1-2)的连接处分别设置用于防止过滤棉(4)被带出第三软管(3)的过滤网。
7.根据权利要求1所述的泥沙固结实验中净水阻沙装置，其特征在于，在所述各软管及各变径漏斗连接处设置用于防止含沙水体泄漏的防水胶带。
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