CN218035606U - 一种用于水力学研究的野外投放水槽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于水力学研究的野外投放水槽装置,包括：导水结构，包括两个相对布置的导水板，所述两个导水板之间设有导水堰，所述导水堰与所述导水板可拆卸连接；所述导水板上还设有可拆卸的承重件；挡水结构，包括两个挡水板，分别与所述两个导水板可转动连接；阻水结构，包括前阻水板和后阻水板，分别与所述导水结构的前部和后部可拆卸连接；取样结构，设于所述导水板上；所述取样结构包括数个均匀分布的取样孔，所述取样孔上设有孔塞；检测仪器安装结构，设于所述导水板上。本实用新型具有便于运输与调节的有点，既可以进行野外河流潜流交换相关的物质传输研究，也适用于野外河流微生物生物膜方面的研究。

Description

一种用于水力学研究的野外投放水槽装置

技术领域

本实用新型涉及水力学研究技术领域，具体涉及一种用于水力学研究的野外投放水槽装置。

背景技术

野外河流潜流带的情况十分复杂，潜流带位于水面之下，对不同深度进行采样十分困难，无法保证样本在取出过程中不受其它深度水体或土体影响，难以确保样本的真实性与可靠性。此外，大多数潜流带相关实验研究在实验室进行，各种试验指标均做理想化处理，尽管在实验室内可以对上覆水的流速、物质浓度等进行定量，但潜流区域的情况很难通过实验室手段进行定量控制，难以复制野外河流潜流带的真实情况，因此室内研究也难以还原野外河流潜流带内各种活动的真实情况。

为此，迫切需要一种能在野外定量研究潜流带内各种活动的装置。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种用于水力学研究的野外投放水槽装置，该装置便携可调节，不仅打破了传统野外实验取样难、取样易受干扰的困境，还解决了实验室内理想化实验与野外真实环境相出入的难题，把定量实验场所从室内实验室转移到真实的野外环境中去，使实验结果更贴近真实情况。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水力学研究的野外投放水槽装置，包括：

导水结构，包括两个相对布置的导水板，所述两个导水板之间设有导水堰，所述导水堰与所述导水板可拆卸连接；所述导水板上还设有可拆卸的承重件；

挡水结构，包括两个挡水板，分别与所述两个导水板可转动连接；

阻水结构，包括前阻水板和后阻水板，分别与所述导水结构的前部和后部可拆卸连接；

取样结构，设于所述导水板上；所述取样结构包括数个均匀分布的取样孔，所述取样孔上设有孔塞；

检测仪器安装结构，设于所述导水板上。

优选地，所述两个导水板之间通过若干伸缩杆连接。

优选地，所述伸缩杆设置为四个，对称分布于所述导水板的上、下侧。

优选地，所述导水堰通过第一齿状卡槽与所述导水板连接。

优选地，所述前阻水板通过第一U形卡槽与所述导水板连接。

优选地，所述后阻水板通过第二齿状卡槽与所述导水板连接。

优选地，所述阻水结构还包括底阻水板，所述底阻水板通过第二U形卡槽与所述导水板的底部连接。

优选地，所述检测仪器安装结构包括设于所述导水板上的若干插孔，所述插孔上设有若干监测孔。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型整体为组装式结构，便于运输至各种偏僻地区的河流，可使用区域范围较广，且各部分间连接方式较为灵活，如若某一结构出现故障，可迅速更换，增加实验容错率

2、本实用新型采用材料均具有阻水、阻温及高透光性的特点，在保证装置内的潜流带不受外部水流影响的同时，还能方便地观察到装置内实验的运行情况。

3、本实用新型与装置外正常流速相比具有双向调节的作用，通过向外或向内旋转挡水板，即可以增加装置内的流速，也可以减小流速，适用于各种情况下的研究需求。

4、本实用新型的取样结构在实验开始初期即配置完毕，取样时无需反复拆卸，具有很强的密闭性，弥补了传统野外实验取样将取样器不断插入、取出且样本易受不同深度水体或土体干扰的缺陷。

5、本实用新型的检测仪器安装结构位于装置本体之上，并非传统地直接插入河流和河流潜流带中，避免了监测仪器对实验过程的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例的侧面结构示意图。

图2为本实用新型实施例的俯面结构示意图。

图3为本实用新型实施例的正面结构示意图。

图4为本实用新型实施例中普通孔塞的结构示意图。

图5为本实用新型实施例中复合孔塞的结构示意图。

图6为本实用新型实施例中承重条的结构示意图。

图7为本实用新型实施例中土壤取样器的结构示意图。

图中，1、导水板；2、导水堰；3、第一齿状卡槽；4、承重条；5、伸缩杆；6、挡水板；7、前阻水板；8、后阻水板；9、第一U形卡槽；10、第二齿状卡槽；11、第二U形卡槽；12、底阻水板；13、取样孔；14a、普通孔塞；14b、复合孔塞；15、插孔；16、监测孔；17、土壤取样器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例

一种用于水力学研究的野外投放水槽装置，如图1-7所示，包括：导水结构、挡水结构、阻水结构、取样结构和检测仪器安装结构。

其中，如图1-3所示，所述导水结构包括两个相对布置的导水板1，两个导水板1之间设有导水堰2，导水堰2与导水板1可拆卸连接，两者共同作用促使来流平顺进入导水结构，导水板1上可开设第一齿状卡槽3，导水堰2通过第一齿状卡槽3与导水板1连接。导水板1还设有可拆卸的承重条4，如图6所示，承重条4为长方体结构，与对应卡槽长度及大小匹配。进一步，为加强导水结构的稳定，两个导水板1之间可通过伸缩杆5连接，伸缩杆5设置为四个，对称分布于导水板1的上、下侧，通过固定螺丝与导水板1固定连接。其中，导水堰2可配备三种配套型号（窄、宽、加宽），可根据实验要求选择合适尺寸。所述导水结构内可根据不同需求选择填筑指定材质的砂土，也可原位取土样，研究目标河流不同介质下的潜流交换情况及实际潜流交换情况。

如图1-3所示，所述挡水结构包括两个挡水板6，分别与两个导水板1的前端可转动连接，两者可通过铰链连接，以便调节挡水板6的转动角度，控制进入所述导水结构内的水流情况，达到野外定量控制实验的目的。

如图1-3所示，所述阻水结构包括前阻水板7和后阻水板8，分别与导水结构的前部和后部可拆卸连接，导水板1可分别在前部开设第一U形卡槽9，在后部开设第二齿状卡槽10，前阻水板7与导水板1通过第一U形卡槽9连接，后阻水板8与导水板1通过第二齿状卡槽10连接。进一步，导水板1还可在底部开设第二U形卡槽11，通过第二U形卡槽11安插底阻水板12或承重条4，底阻水板12可设置为倒凸字形结构。所述阻水结构不仅对装置内的填筑物起到固定、隔温作用，还能使其内部上覆水达到静水状态，进一步增加实验的多样性。

如图1-3所示，所述取样结构设于导水板1上，包括数个均匀分布的取样孔13，取样孔13可设置为圆形，对称分布，每个导水板1上设置七列，每列十三个，取样孔13上设有孔塞14，孔塞14可针对不对试验需求配备两种结构，如图4所示，一种为普通孔塞14a，如图5所示，另一种为复合孔塞14b，即在孔塞本体上安装细长针头，所述细长针头位于孔塞本体内部的一端与柔性导管连接，所述柔性导管的自由端延伸至孔塞本体的外部。

如图1-3所示，所述检测仪器安装结构设于导水板1上，可包括设于导水板1上的若干插孔15，插孔15可设置为圆柱形，设置三个，分别位于导水板1的前中后三个部位，插孔15上设有若干监测孔16，监测孔16可沿插孔15轴向4/15、1/2、23/30处开设。

进一步，各卡槽处均设有防水垫层。

本实用新型的工作过程和原理如下：

S1、选择实验目标河流，确定拟定实验流速，测量目标河流的正常流速情况，根据目标河流的正常流速推算在三种型号导水堰2情况下的流速范围，与拟定实验流速对比选择合适规格的导水堰2；

S2、将两个导水板1放置在目标河流投放区域岸边，根据所选导水堰2的规格调节各个伸缩杆5的长度，使导水板1之间的间距与导水堰2匹配，旋紧固定螺丝；

S3、若实验不考虑上涌，将承重条4插入导水板1底部的第二U形卡槽11内，使装置在填筑砂土后达到抗压要求；若实验考虑上涌，同时向第二U形卡槽11内插入底阻水板12，使装置既能很好抗压又能达到阻断上涌的目的；

S4、将导水堰2插入导水板1上的第一齿状卡槽3内并调整堰顶高度到合适高度，将前阻水板7和后阻水板8分别插入第一U形卡槽9、第二齿状卡槽10中使导水区域前后封闭；

S5、将所选仪器探头分别插入各个插孔15内并将探头感应区域对准监测孔16，并向插孔15的缝隙内填充具有阻水隔温特性的填充剂；

S6、若实验不需要进行孔隙水取样，则取样孔13选择普通孔塞14a进行封闭；若实验需要进行孔隙水取样，则取样孔13选择复合孔塞14b进行封闭；如若实验还需进行土壤内各物质或生物膜进行分析，可以配备土壤取样器17（如图7所示），通过取样孔13进行取样；

S7、将本装置投放到实验目标区域，将两个挡水板6向内旋转成“V”字形，减少河道水流对装置的冲击，用水泵将导水结构与阻水结构间的河流抽出，然后向其内填筑所选砂或土样，构建装置内的潜流带根据需求并调整其表面砂坡形状；

S8、向装置内缓慢注入河水使其内水位与外部水位齐平，从第一U形卡槽9中抽出前阻水板7，并将后阻水板8压缩到适当高度，向第一U形卡槽9、第二齿状卡槽10中插入承重条4；

S9、将挡水板6通过铰链旋转到计算角度，装置便可正常运行，根据实验需求通过复合孔塞14b进行孔隙水取样，或在实验完成后使用土壤取样器17进行土壤取样分析等。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于水力学研究的野外投放水槽装置,其特征在于，包括：

导水结构，包括两个相对布置的导水板，所述两个导水板之间设有导水堰，所述导水堰与所述导水板可拆卸连接；所述导水板上还设有可拆卸的承重件；

挡水结构，包括两个挡水板，分别与所述两个导水板可转动连接；

阻水结构，包括前阻水板和后阻水板，分别与所述导水结构的前部和后部可拆卸连接；

取样结构，设于所述导水板上；所述取样结构包括数个均匀分布的取样孔，所述取样孔上设有孔塞；

检测仪器安装结构，设于所述导水板上。

2.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述两个导水板之间通过若干伸缩杆连接。

3.根据权利要求2所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述伸缩杆设置为四个，对称分布于所述导水板的上、下侧。

4.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述导水堰通过第一齿状卡槽与所述导水板连接。

5.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述前阻水板通过第一U形卡槽与所述导水板连接。

6.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述后阻水板通过第二齿状卡槽与所述导水板连接。

7.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述阻水结构还包括底阻水板，所述底阻水板通过第二U形卡槽与所述导水板的底部连接。

8.根据权利要求1所述的用于水力学研究的野外投放水槽装置，其特征在于，所述检测仪器安装结构包括设于所述导水板上的若干插孔，所述插孔上设有若干监测孔。

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