一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置及其模拟方法与流程

技术特征：
1.一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，包括用于模拟河道的水槽(1)，其特征在于，所述水槽(1)的底部铺设有用于模拟河床的沙砾层(2)，所述水槽(1)的内壁两侧均设置有用于模拟河岸的土层(3)，所述水槽(1)的一端设置有进水口(101)，所述水槽(1)两侧均设置有若干用于限制水槽(1)内壁两侧水体流速的限速机构，所述水槽(1)远离进水口(101)的一端开设有出水口(102)，所述水槽(1)上还设置有用于水体循环利用的进水组件。2.根据权利要求1所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述限速机构包括若干均匀分布的限速板(6)，所述限速板(6)上开设有均匀分布的通水孔(601)，所述限速板(6)与土层(3)活动相抵，多个所述限速板(6)转动连接有同一个连接杆(5)，所述水槽(1)上通过螺栓连接有连接板(4)，所述连接杆(5)设置在连接板(4)上。3.根据权利要求2所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述限速机构还包括用于驱动限速板(6)沿连接杆(5)轴向运动的位移组件以及用于驱动限速板(6)旋转的旋转组件，所述位移组件包括连接在连接杆(5)外壁的限位板(501)，所述连接杆(5)外壁套接有第一弹性元件(502)，所述第一弹性元件(502)的两端分别与限位板(501)和连接板(4)相连，所述连接杆(5)滑动连接在连接板(4)内。4.根据权利要求3所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述旋转组件包括固设在连接板(4)外壁的支撑板(7)，所述支撑板(7)外壁开设有弧形轨道槽(701)，所述弧形轨道槽(701)内壁活动连接有固定杆(702)，所述固定杆(702)与限速板(6)固定相连，所述旋转组件还包括固设在水槽(1)外壁的l形板(8)，所述l形板(8)外壁开设有放置槽(801)，所述限速板(6)远离支撑板(7)的一端活动连接在放置槽(801)内。5.根据权利要求4所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述限速板(6)远离支撑板(7)的一端开设有凹槽(602)，所述凹槽(602)内壁连接有第二弹性元件(6021)，所述第二弹性元件(6021)远离凹槽(602)内壁的一端连接有移动杆(6022)，所述移动杆(6022)与l形板(8)外壁活动相抵。6.根据权利要求1所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述水槽(1)远离进水口(101)的一端设置有淤泥积蓄槽(9)，所述出水口(102)开设在淤泥积蓄槽(9)上，所述淤泥积蓄槽(9)与水槽(1)相互连通，所述水槽(1)外壁两侧均通过铰链连接有转动板(10)，所述转动板(10)活动连接在淤泥积蓄槽(9)内，所述转动板(10)内开设有活动槽(11)，所述活动槽(11)内活动连接有活动板(111)，所述活动板(111)与淤泥积蓄槽(9)内壁活动相抵。7.根据权利要求6所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述淤泥积蓄槽(9)内壁开设有滑槽(901)，所述滑槽(901)内壁连接有滑块(902)，所述滑块(902)通过转轴与活动板(111)转动相连。8.根据权利要求7所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述进水组件包括设置在淤泥积蓄槽(9)外壁的净化箱(12)，所述净化箱(12)的进水端与出水口(102)相连，所述净化箱(12)的出水端连接有第一水管(121)，所述第一水管(121)远离净化箱(12)的一端连接有水泵(13)进水端，所述水泵(13)出水端连接有第二水管(131)，所述第二水管(131)远离水泵(13)的一端与进水口(101)相互连通。9.根据权利要求8所述的一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，其特征在于，所述出水口(102)内设置有过滤网，用于拦截水体中的泥土砂砾。
10.一种权利要求1-9任一项所述的用于环境与生态水力学流速的模拟装置的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：水槽(1)可由亚克力材料或其他材料制成，如砖石和水泥砌成的水槽(1)，在水槽(1)底部内壁铺设沙砾层(2)模拟河床，在水槽(1)两侧设置土层(3)模拟河岸；s2：实验开始后，控制水泵(13)将水通过进水口(101)排入水槽(1)内部，水体在水槽(1)中流动，在水槽(1)中部的水体流速较快，而土层(3)处由于限速板(6)的设置，使得水体流速较为缓慢，从而更好地模拟河水在河流中的流动；s3：随着时间的推移或流速的增加，土层(3)被水体冲击，土层(3)上被冲刷下来的土能够顺着水体流动至整个模拟实验区域，即整个水槽(1)，最终汇聚至淤泥积蓄槽(9)内，模拟冲於过程；s4：随着土层(3)的减少变薄，河岸相对于河流中心处距离变远，使得限速板(6)在第一弹性元件(502)的弹力拉动下向土层(3)处移动，直至限速板(6)继续与土层(3)相抵，且由于两侧土层(3)变窄，使得河流中心区域相对变大，河岸限速区域则相对变小，同时随着水体的冲刷，河岸边缘变得平滑，使的河岸处的限速区域变小，在限速板(6)随连接杆(5)向水槽(1)边缘移动时，限速板(6)的固定杆(702)在支撑板(7)外壁开设的弧形轨道槽(701)内活动，进而使固定杆(702)带动限速板(6)相对于连接杆(5)转动，最终使得转动后的限速板(6)置于放置槽(801)内，较好的模拟河岸冲於过程中的流速变化情况；s5：最终水体带动冲刷的泥土进入淤泥积蓄槽(9)内，形成淤泥积蓄区域，水体穿过出水口(102)进入净化箱(12)，通过净化箱(12)对水体的净化沉淀进行循环利用，通过水泵(13)将水体从净化箱(12)抽取，并通过进水口(101)排入，完成循环过程。

技术总结
本发明公开了一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置及其模拟方法。属于生态环境保护技术领域。一种用于环境与生态水力学流速的模拟装置，包括用于模拟河道的水槽，水槽的底部铺设有用于模拟河床的沙砾层，水槽的内壁两侧均设置有用于模拟河岸的土层，水槽的一端设置有进水口，水槽两侧均设置有若干用于限制水槽内壁两侧水体流速的限速机构，水槽远离进水口的一端开设有出水口，水槽上还设置有用于水体循环利用的进水组件；本发明便于对河道两侧河岸处的水流速度进行自动调整，从而更好地模拟河水流速变化，能够为科学研究提供实验模型。型。型。


技术研发人员：孙夏
受保护的技术使用者：孙夏
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2022/5/5