一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置及方法与流程

技术特征：
1.一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，包括设置在水平地面上的支撑架(1)，水平设置在所述支撑架(1)上且上端开口的圆形腔体(10)，设置在所述圆形腔体(10)内部的陆架模拟块(2)，设置在所述圆形腔体(10)内的海洋环流模拟装置(3)；所述圆形腔体(10)内部放置有模拟海水的液体，所述液体内设置有流动标记物；所述海洋环流模拟装置(3)包括设置在所述圆形腔体(10)内的用于模拟寒流、暖流的第一洋流模拟单元，设置在所述圆形腔体(10)侧边内壁上的第二洋流模拟单元；所述第一洋流模拟单元包括垂直设置在所述圆形腔体(10)中心的中心转筒(31)，两组活动设置在所述中心转筒(31)上的转动杆件(32)，分别安装在所述两组转动杆件(32)上的寒流模拟结构(33)、暖流模拟结构(34)；每组转动杆件(32)均包括两个旋转安装在中心转筒(31)上的转动轨道(320)；所述寒流模拟结构(33)、暖流模拟结构(34)均包括分别滑动设置在所述转动轨道(320)上的第一进水口(340)、第一出水口(341)，安装在圆形腔体(10)下方的温度调节箱(342)，连通所述第一进水口(340)、温度调节箱(342)的进水管(343)，连通所述第一出水口(341)、温度调节箱(342)的出水管(344)，以及设置在温度调节箱(342)上的负压组件(345)；所述第二洋流模拟单元包括安装在圆形腔体(10)内侧壁下端的圆环轨道(35)，多组活动设置在所述圆环轨道(35)上的第二进水口(36)、第二出水口(37)，多根分别连通所述第二进水口(36)、第二出水口(37)的循环管道(38)，以及设置在所述循环管道(38)上的循环泵(39)；所述陆架模拟块(2)包括设置在所述圆形腔体(10)底部的海底模拟板(20)，设置在所述海底模拟板(20)上方的第一陆地模拟块(21)，设置在所述海底模拟板(20)上方且位于圆形腔体(10)侧边区域的第二陆地模拟块(22)，以及设置在第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)正下方的潮汐模拟结构(23)。2.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述潮汐模拟结构(23)包括设置在第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)正下方的气囊弹簧(230)，与所述气囊弹簧(230)连通的充气装置(231)，设置在所述气囊弹簧(230)上的放气阀(232)。3.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)边缘设置有模拟大陆架的斜坡(220)，所述斜坡(220)上设有潮汐标记刻线(221)。4.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述圆形腔体(10)上端还设有季风模拟单元(11)；所述季风模拟单元(11)包括活动设置在所述圆形腔体(11)上端转动圆环(110)，多个均匀安装在所述转动圆环(110)上的出风口(111)，与所述出风口(111)连通的鼓风装置(112)，设置在所述鼓风装置(112)、出风口(111)连接处的电磁阀门(113)，以及用于向转动圆环(110)提供动力的动力模块(114)。5.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述中心转筒(31)包括垂直设置在圆形腔体(10)中心的安装轴(310)，四个从上至下层叠设置在所述安装轴(310)上的伺服电机(311)；
所述伺服电机(311)内部中空与安装轴(310)过盈配合，外部与转动杆件(32)栓接。6.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述转动轨道(320)通过滚轴丝杠与第一进水口(340)、第一出水口(341)连接；所述滚轴丝杠包括与转动轨道(320)平行设置的丝杠本体(321)，活动设置在所述丝杠本体(321)上且能够与第一进水口(340)、第一出水口(341)连接的移动块(322)。7.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述流动标记物采用彩色丝带或塑料悬浮物。8.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述潮汐模拟结构(23)包括垂直固定的限位套管(240)，活动设置在所述限位套管(240)内且上端与第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)连接的伸缩杆(241)，设置在所述伸缩杆(241)下端的转动曲轴(242)，以及向所述转动曲轴(242)提供动力的动力模块(243)。9.采用权利要求1～8任一所述模拟装置进行潮汐及海洋环流模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：放水向圆形腔体(10)内部放入清水，直至水面至第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)下边沿；其中圆形腔体(10)内壁的直径为2～6m；s2：洋流模拟单元工作首先第二洋流模拟单元的循环泵(39)启动，通过第二进水口(36)、第二出水口(37)、循环管道(38)使得圆形腔体(10)内部的水流整体形成循环；然后第一洋流模拟单元负压组件(345)启动，使水流通过第一进水口(340)进入温度调节箱(342)进行温度调节，然后通过第一出水口(341)排出，模拟洋流；s3：模拟潮汐充气装置(231)工作，向气囊弹簧(230)中充气，使得第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)在水中升起，模拟退潮；放气阀(232)对气囊弹簧(230)泄压，使第一陆地模拟块(21)、第二陆地模拟块(22)在水中落下，模拟涨潮；s4：实施调节通过流动标记物的流动方向，第一进水口(340)、第一出水口(341)可在转动轨道(320)转动下改变位置，第二进水口(36)、第二出水口(37)可在圆环轨道(35)转动下改变位置，从而改变洋流流向，模拟多种洋流。10.根据权利要求1所述的一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置，其特征在于，所述第二进水口(36)、第二出水口(37)通过循环管道(38)连通。

技术总结
本发明涉及海洋模拟技术领域，公开了一种中小型潮汐及海洋环流模拟装置及方法；装置包括支撑架，水平设置在支撑架上且上端开口的圆形腔体，设置在圆形腔体内部的陆架模拟块，设置在圆形腔体内的海洋环流模拟装置；圆形腔体内部放置有模拟海水的液体，液体内设置有流动标记物；方法包括：通过海洋环流模拟装置控制液体进水口、出水口位置，使得液体形成流动循环，模拟洋流；通过陆架模拟块的第一陆地模拟块、第二陆地模拟块在水中升起落下模拟退潮涨潮；本发明能够模拟多种海洋环流与潮汐，并且形象直观的展示海洋环流与潮汐，能够直观展示，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：周雯 耿兵绪 曹茜 逯玲燕 洪曼 刘祚屹
受保护的技术使用者：生态环境部华南环境科学研究所
技术研发日：2021.08.17
技术公布日：2021/12/2