一种复合结构波浪水槽

本技术涉及波浪模拟实验，特别涉及一种复合结构波浪水槽。

背景技术：

1、在海洋工程、港口设计与海岸带保护及船舶工程领域，波浪实验数据的准确性直接影响到工程设计优化与成败。传统无槽尾接浪区波浪水槽存在诸多不足。

2、在波浪率定和实验中，水槽尾部的简单消波结构常用碎石、海绵等材料做成缓坡。波浪爬坡时因浅水变形发生破碎，同时水体在多孔材料中涡动，以此消耗大量能量，结构简单，但无法消除波长、波高比较大的波浪反射；因长波的输水作用，难以保持水槽沿程动态平均水位不变，形成水槽水位前低后高的增水现象；增水现象还会导致槽尾有水流反向直接回流。这些现象会因波浪参数不同而同时或独立发生，它们会干扰实验环境，在实验过程中无声改变实验预设参数，降低实验精度，甚至会得到错误结果。

3、因此，研究开发一种复合结构波浪水槽，对海洋海岸及船舶工程研究具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种复合结构波浪水槽。

2、本实用新型提供一种复合结构波浪水槽，包括水槽和横向滑动连接于水槽内的推波板，还包括：多孔消波斜坡、挡浪板、浮式稳水格栅与架空底板；

3、挡浪板竖直设置于水槽内部，下端与水槽的底板之间存在间隙，架空底板的一端与水槽的前壁固定，另一端延伸至挡浪板处，并与挡浪板及水槽的前壁与边壁共同合围成实验段，挡浪板的另一侧为接浪区，架空底板上开设有多个连通孔，连通实验段与接浪区形成回水暗道；

4、多孔消波斜坡固定于架空底板上，其与挡浪板之间存在空隙；

5、接浪区内水平设置有浮式稳水格栅。

6、可选的，多孔消波斜坡包括：消波鼠笼和塑料乱丝透水块体，消波鼠笼采用由钢筋构成的三角斜坡形网状笼，塑料乱丝透水块体填充于消波鼠笼内部，消波鼠笼与架空底板固定连接。

7、可选的，两个水槽的边壁对称开设有凹型挡浪板槽，挡浪板滑动连接于两个凹型挡浪板槽之间，凹型挡浪板槽顶端延伸至水槽的边壁顶部，其底端穿过架空底板，与水槽底部存在空隙。

8、可选的，还包括升降组件，升降组件包括：两个螺杆、两个拱形支架与两个螺母，两个拱形支架固定于边壁的顶部，拱形支架上开设有吊孔，两个螺杆的第一端分别穿过对应拱形支架的吊孔与挡浪板固连，第二端延伸至吊孔上方与螺母螺纹连接。

9、可选的，浮式稳水格栅包括格栅片和浮力块，浮力块的数量设置为四个，四个浮力块均布在格栅片的四周，格栅片上表面高于浮力块的上表面。

10、可选的，连通孔内嵌设有金属盖板和过水滤芯，金属盖板上表面与架空底板床面齐平且位于过水滤芯的顶部。

11、可选的，水槽的尾壁上安装有防溅板，防溅板截面形状设置为弧形，且防溅板的水平投影面覆盖接浪区的横截面。

12、可选的，还包括垒石斜坡，垒石斜坡固定在架空底板与水槽的前端壁夹角处，垒石斜坡的坡度范围为40°-70°。

13、可选的，多孔消波斜坡的顶端贴合静水面，垒石斜坡的顶端位于静水面上方。

14、可选的，架空底板下端设有多个结构柱。

15、本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：向水槽内注入实验用水，推波板在水中往复运动产生波浪，波浪向水槽尾端传播过程中，多孔消波斜坡引导入射波爬高并越过挡浪板，跌入接浪区内。越浪波与浮式稳水格栅碰撞后破碎，形成增量水体，其波能在破碎过程中被耗散，从而无法形成波反射。浮式稳水格栅分隔并限制增量水体的流动，与挡浪板协同作用，隔断增量水体直接回流至挡浪板前的水槽区域，有效消除槽尾增水及增水回流现象。同时，接浪区中的增量水体经回水暗道及连通孔回流至架空底板顶部，以平衡水槽内水位。

16、通过设置多孔消波斜坡、接浪区及回水暗道等结构，本方案在有限长度与空间内，运用波浪“隔断”与回流“旁路”机制，解决了传统水槽中槽尾增水回流和波浪反射的问题。入射波浪水面下的动能由多孔消波斜坡耗散，水面上的越浪波因缺乏反射面无法形成反射，其破碎产生的增量水体被有效阻挡直接回流。回水暗道与连通孔进一步协助维持水槽水位稳定，从而实现水槽尾部低波反射、无槽尾增水、低回流以及整条水槽时均水位恒定的目标。该结构可形成接近真实海面的水波动力环境，适用于海洋、海岸工程及船舶工程等领域的物理模型水波试验，有助于提高率定与实验波浪的一致性与精度。

1.一种复合结构波浪水槽，包括水槽和横向滑动连接于水槽内的推波板，其特征在于，还包括：多孔消波斜坡、挡浪板、浮式稳水格栅与架空底板；

2.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述多孔消波斜坡包括：消波鼠笼和塑料乱丝透水块体，所述消波鼠笼采用由钢筋构成的三角斜坡形网状笼，所述塑料乱丝透水块体填充于消波鼠笼内部，所述消波鼠笼与架空底板固定连接。

3.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，两个所述水槽的边壁对称开设有凹型挡浪板槽，所述挡浪板滑动连接于两个凹型挡浪板槽之间，所述凹型挡浪板槽顶端延伸至水槽的边壁顶部，其底端穿过架空底板，与水槽底部存在空隙。

4.如权利要求3所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，还包括升降组件，所述升降组件包括：两个螺杆、两个拱形支架与两个螺母，两个所述拱形支架固定于边壁的顶部，所述拱形支架上开设有吊孔，两个所述螺杆的第一端分别穿过对应拱形支架的吊孔与挡浪板固连，第二端延伸至吊孔上方与螺母螺纹连接。

5.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述浮式稳水格栅包括格栅片和浮力块，所述浮力块的数量设置为四个，四个所述浮力块均布在格栅片的四周，所述格栅片上表面高于浮力块的上表面。

6.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述连通孔内嵌设有金属盖板和过水滤芯，所述金属盖板上表面与架空底板床面齐平且位于过水滤芯的顶部。

7.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述水槽的尾壁上安装有防溅板，所述防溅板截面形状设置为弧形，且防溅板的水平投影面覆盖接浪区的横截面。

8.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，还包括垒石斜坡，所述垒石斜坡固定在架空底板与水槽的前端壁夹角处，所述垒石斜坡的坡度范围为40°-70°。

9.如权利要求8所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述多孔消波斜坡的顶端贴合静水面，所述垒石斜坡的顶端位于静水面上方。

10.如权利要求1所述的复合结构波浪水槽，其特征在于，所述架空底板下端设有多个结构柱。