CN204666610U - 模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置。主要目的在于提供一种可以模拟三种因素对自然界三角洲沉积形态影响的装置。其特征在于：物源供给单元由加砂槽、搅拌器电动机、搅拌棒、流量计以及加砂槽导管阀门组成；沉积单元由水槽、水槽入水口导管、水槽入水口阀门、波浪发生器、波浪发生器电动机、水量控制阀、导轨、叶轮以及坡面调整体构成；坡面调整体由底板、弧形移动槽以及坡面挡板组成；坡面挡板的端部两侧对称固定带螺纹的移动槽插杆，杆上带有紧固螺母，移动槽插杆穿过弧形移动槽，两端通过紧固螺母锁紧，坡面挡板的尾部铰接有两个弹性耳板，弹性耳板上开有螺栓固定孔；底板的底部固定有导轮，导轮位于导轨上，可沿导轨水平移动。

Description

模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置

技术领域

 本实用新型涉及一种应用于地球物理科学领域中的用来模拟三角洲沉积状态的科研教学装置。

背景技术

目前在地质学研究领域较少有针对三角洲扇体发育现象及前缘等沉积现象进行物理模拟的实验装置，尤其是没有可同时模拟坡度和波浪改造作用对三角洲成因影响的模拟实验装置。目前国内已有的一些对三角洲沉积环境及其影响因素进行简单物理模拟的装置大多存在以下不足：（1）沉积形成过程的可视程度较差，无法满足实验研究人员对侧积发育及其前积发育演化的监视；（2）操控精确程度较低。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置，该种装置通过精确控制三种与三角洲沉积密切相关的因素，尽可能的重现出自然界三角洲沉积形态。

本实用新型的技术方案是：该种模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置，包括一个物源供给单元和一个沉积单元，所述物源供给单元由加砂槽、搅拌器电动机、搅拌棒、流量计以及加砂槽导管阀门组成；其中，搅拌器电动机垂直固定在加砂槽的上方，搅拌棒的上端与搅拌器电动机的转动轴同轴连接，搅拌棒的下端带有搅拌桨；加砂槽导管阀门位于加砂槽的底端管线出口处，在二者之间连接流量计；

所述沉积单元由水槽、水槽入水口导管、水槽入水口阀门、波浪发生器、波浪发生器电动机、水量控制阀、导轨、叶轮、排污口以及坡面调整体构成；水槽入水口阀门位于所述水槽外，与加砂槽导管阀门相连接，水槽入水口导管位于所述水槽内，与水槽入水口阀门相连通，在水槽入水口导管的下方固定有一块水平板；导轨固定在水槽的底部；叶轮固定在波浪发生器的旋转插槽内，由波浪发生器电动机驱动，三者连接后位于水槽入水口导管所在位置的相反侧；排污口位于水槽的底端，水量控制阀开在水槽的侧壁上；

其中，所述坡面调整体由底板、弧形移动槽以及坡面挡板组成；其中，坡面挡板的端部两侧对称固定有两根带螺纹的移动槽插杆，杆上带有紧固螺母，移动槽插杆穿过弧形移动槽，两端通过紧固螺母锁紧，坡面挡板的尾部铰接有两个弹性耳板，弹性耳板上开有螺栓固定孔；底板的两侧开有若干间隔的螺栓孔，以实现所述坡面挡板不同倾斜角度时弹性耳板的固定，弧形移动槽的底端固定在底板上；底板的底部固定有导轮，所述导轮位于导轨上，可沿所述导轨水平移动。

本实用新型具有如下有益效果：该模拟装置具有两大特点：一是三种控制因素相互独立，即可同时调整也可单独调整；二是实验过程可视化，能够直接观测沉积现象的前积和侧积过程，通过改变不同变量，模拟三角洲沉积状态。本装置针对三角洲扇体发育现象及前缘等沉积现象进行物理模拟，具有操控简单、可视性强与模型多样化的特点。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型所述坡面挡板的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置，包括一个物源供给单元和一个沉积单元，其独特之处在于：所述物源供给单元由加砂槽1、搅拌器电动机2、搅拌棒3、流量计4以及加砂槽导管阀门5组成。其中，搅拌器电动机2垂直固定在加砂槽1的上方，搅拌棒3的上端与搅拌器电动机2的转动轴同轴连接，搅拌棒3的下端带有搅拌桨；加砂槽导管阀门5位于加砂槽1的底端管线出口处，在二者之间连接流量计4。

所述沉积单元由水槽8、水槽入水口导管7、水槽入水口阀门6、波浪发生器14、波浪发生器电动机15、水量控制阀16、导轨9、叶轮13、排污口17以及坡面调整体构成。水槽入水口阀门6位于所述水槽外，与加砂槽导管阀门5相连接，水槽入水口导管7位于所述水槽内，与水槽入水口阀门6相连通，在水槽入水口导管7的下方固定有一块水平板；导轨9固定在水槽8的底部；叶轮13固定在波浪发生器14的旋转插槽内，由波浪发生器电动机15驱动，三者连接后位于水槽入水口导管7所在位置的相反侧；排污口17位于水槽8的底端，水量控制阀16开在水槽8的侧壁上。

其中，所述坡面调整体由底板12、弧形移动槽10以及坡面挡板11组成；其中，坡面挡板11的端部两侧对称固定有两根带螺纹的移动槽插杆20，杆上带有紧固螺母19，移动槽插杆20穿过弧形移动槽10，两端通过紧固螺母19锁紧，坡面挡板11的尾部铰接有两个弹性耳板18，弹性耳板18上开有螺栓固定孔；底板12的两侧开有若干间隔的螺栓孔，以实现所述坡面挡板不同倾斜角度时弹性耳板18的固定，弧形移动槽10的底端固定在底板12上；底板12的底部固定有导轮，所述导轮位于导轨9上，可沿所述导轨9水平移动。

本装置中，导轨部分控制平原区湖区面积，坡面调整体的弧形移动槽起到坡度计的作用，坡面挡板控制斜坡区角度；以流量计配合阀门控制物源供给速度，在实验所需目标时期打开波浪发生器。

使用时，在水槽内预先设置好活动平台的位置，并根据实验需求设定好所需坡度角角度，在加砂槽中倒入实验所需混合液，打开搅拌器电动机，通过齿轮连接电动机的搅拌棒转动，使混合液均匀混合；打开加砂槽导管阀门，通过流量计调整好目标流速后，将加砂槽导管与沉积系统的入水口导管相连接，打开加砂槽中的搅拌器，调整水槽内导轨上的底板12，设定好弧形移动槽10的坡度角，将作为基底材料倒入坡面挡板11内侧，根据实验需求调整波浪发生器14的叶轮片数量13，打开水槽入水口阀门6，使混合液进入沉积系统，在所需时间节点打开与波浪发生器14相连的电动机15，当模拟湖水深达到设定最高水位时，打开水量控制阀16，使混合液在不影响沉积系统沉降的条件下被排出；在实验结束时，通过排污口17将废弃液排出。具体实验时，按照如下步骤进行：

第一步 测定供给物流量。

将实验所需材料倒入加砂槽中，打开与搅拌杆相连的电动机，使材料均匀混合，打开导管控制阀，通过流量计读取流速，达到所需流速时将加砂导管与沉积水槽入水口相连接。

第二部 调整沉积区变量。

根据要求设定好活动平台位置，调整坡度挡板的角度到合适位置，调整波浪发生装置的叶轮数，设定波浪生成装置电动机转速，水量控制阀门处于关闭状态，将作为基底的材料倒入斜坡挡板后侧；

第三部 实验现象采集与数据分析。

打开沉积系统的入水口阀门，使混合液通过模拟平原区进入沉积系统，实验过程中的即时数据与现象需要通过实验人员按照严格的相关流程记录，并准确在波浪生成节点打开波浪生成电动机，当水位达到设定最高位时，打开水量控制阀门，控制沉降区液面。

Claims (1)

1.一种模拟坡度和波浪作用对三角洲沉积影响的实验装置，包括一个物源供给单元和一个沉积单元，其特征在于：所述物源供给单元由加砂槽（1）、搅拌器电动机（2）、搅拌棒（3）、流量计（4）以及加砂槽导管阀门（5）组成；其中，搅拌器电动机（2）垂直固定在加砂槽（1）的上方，搅拌棒（3）的上端与搅拌器电动机（2）的转动轴同轴连接，搅拌棒（3）的下端带有搅拌桨；加砂槽导管阀门（5）位于加砂槽（1）的底端管线出口处，在二者之间连接流量计（4）；

所述沉积单元由水槽（8）、水槽入水口导管（7）、水槽入水口阀门（6）、波浪发生器（14）、波浪发生器电动机（15）、水量控制阀（16）、导轨（9）、叶轮（13）、排污口（17）以及坡面调整体构成；水槽入水口阀门（6）位于所述水槽外，与加砂槽导管阀门（5）相连接，水槽入水口导管（7）位于所述水槽内，与水槽入水口阀门（6）相连通，在水槽入水口导管（7）的下方固定有一块水平板；导轨（9）固定在水槽（8）的底部；叶轮（13）固定在波浪发生器（14）的旋转插槽内，由波浪发生器电动机（15）驱动，三者连接后位于水槽入水口导管（7）所在位置的相反侧；排污口（17）位于水槽（8）的底端，水量控制阀（16）开在水槽（8）的侧壁上；

其中，所述坡面调整体由底板（12）、弧形移动槽（10）以及坡面挡板（11）组成；其中，坡面挡板（11）的端部两侧对称固定有两根带螺纹的移动槽插杆（20），杆上带有紧固螺母（19），移动槽插杆（20）穿过弧形移动槽（10），两端通过紧固螺母（19）锁紧，坡面挡板（11）的尾部铰接有两个弹性耳板（18），弹性耳板（18）上开有螺栓固定孔；底板（12）的两侧开有若干间隔的螺栓孔，以实现所述坡面挡板不同倾斜角度时弹性耳板（18）的固定，弧形移动槽（10）的底端固定在底板（12）上；底板（12）的底部固定有导轮，所述导轮位于导轨（9）上，可沿所述导轨（9）水平移动。