一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置的制作方法

1.本实用新型涉及水运工程水动力模拟试验技术领域，特别是涉及一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置。


背景技术：

2.随着近年来社会的发展，桥梁的修建的需求逐渐增多，其建设不仅对交通运输发展所作出了巨大贡献，也带动了区域经济的发展。随着我国社会各经济圈之间的互动往来和交流融合的需要，各类位于河流、河口和海域等复杂水动力条件的大型桥梁不断兴建。这些桥梁的桥墩基础结构和所处水域的水动力条件复杂，易发生桥墩局部冲刷问题从而导致桥墩失稳和桥梁的水毁破坏。桥梁的安全性因而也成为备受关注的问题，据研究表明，桥墩基础局部冲刷是导致大多数桥梁水毁的重要原因。在美国，因桥墩冲刷致使在1989至2000间桥梁水毁的约占桥梁损坏数目的五成以上。在印度，从1977至2017近40年由于洪水和冲刷综合导致的也占桥梁水毁的51.9％。因此，研究桥墩局部冲刷问题对桥梁安全性和可靠性具有重要的工程意义。
3.国内外各研究学者关于水动力条件与桥墩局部冲刷问题的研究手段主要包括理论公式计算，数值模拟和物理模型试验。关于桥墩的局部冲刷目前没有纯理论性的公式，公式大多基于现场观测和实验室试验数据，存在适用性受限的问题。对于数值模拟方法，主要是基于理论公式的推导，尽管目前对桥墩局部冲刷数值模拟已经做了大量工作，推导出了一批不同类型的数值计算方法，但计算结果往往与实值之间还是存在着一些差异，这是由于因为桥墩周围的水流异常复杂。因此，采用物理模型试验对桥墩冲刷进行预测是较为可靠的试验手段。
4.在传统物理模型试验中，对于桥墩局部冲刷深度的测量，主要采用插钉人工测量法、断面测量法；插钉人工测量法所耗费的人力和时间巨大，且人工测量存在误差，断面测量法测量等间距一条断面上的冲淤情况，同样存在耗费时间长、测量后各断面结果合并插值后存在误差的问题。
5.因此，亟需一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置来解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置，以解决现有技术存在的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置，包括：
8.池体，所述池体内设置有水体；
9.生波装置，所述生波装置设置有若干个，若干所述生波装置等间距设置在所述池体一侧；
10.试验水池，所述试验水池设置在所述池体中部，所述试验水池包括围墙，所述围墙
内中部设置有动床试验区，所述动床试验区的顶面中心设置有桥墩模型，所述动床试验区的两侧分别依次设置有定床试验区、沉沙区和消能前池区；
11.生流装置，所述生流装置设置有两个，且两所述生流装置分别设置在所述围墙的两侧底部；
12.试验装置，所述试验装置设置在所述动床试验区、定床试验区和所述池体内用于进行数据收集。
13.优选的，所述试验装置包括水位监测仪、声学多普勒流速仪、波高传感器、探头式水下高频超声波测距系统和三维激光扫描仪；所述水位监测仪设置有两个且分别设置在两所述定床试验区上，所述声学多普勒流速仪、所述探头式水下高频超声波测距系统和所述波高传感器均设置有若干个且均设置在所述动床试验区上，所述三维激光扫描仪设置有四个，其中两所述三维激光扫描仪分别设置在两所述定床试验区上，另外两所述三维激光扫描仪分别设置在所述池体内且位于所述动床试验区的两侧，所述探头式水下高频超声波测距系统设置在所述桥墩模型底部周边。
14.优选的，所述池体内位于所述试验水池的外部区域设置为水流循环区，所述池体设置为长方形结构，所述水流循环区内水体体积大于所述围墙内的水体体积。
15.优选的，所述围墙内的两侧分别设置有实体水堰泄流隔墙，所述实体水堰泄流隔墙的一侧与所述围墙的形成所述消能前池区，其中一所述定床试验区的一侧设置为倾斜面，另一所述定床试验区的一侧设置为垂直断面，两所述定床试验区的一侧分别设置有所述沉沙区。
16.优选的，一侧设置为倾斜面的所述定床试验区一侧设置有均匀多孔稳流隔墙，所述均匀多孔稳流隔墙与其中一所述实体水堰泄流隔墙之间形成其中一所述沉沙区，一侧设置为断面的所述定床试验区与另一所述实体水堰泄流隔墙之间形成另一所述沉沙区。
17.优选的，所述均匀多孔稳流隔墙设置为砖砌结构，所述均匀多孔稳流隔墙侧面开设有若干通水孔。
18.优选的，所述沉沙区的底部高程远低于所述动床试验区高程。
19.优选的，所述定床试验区为水体均匀运动的过渡区域，所述定床试验区内部填充砂石料，所述定床试验区上表面设置有水泥砂浆层，所述水泥砂浆层表层设置为拉毛层。
20.优选的，所述动床试验区设置有模型沙层，所述桥墩模型位于所述动床试验区中心位置，且所述桥墩模型的底部嵌设在所述模型沙层内，所述模型沙层顶面与所述定床试验区顶面平齐。
21.一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟测量方法，包括如下步骤：
22.步骤一，在所述池体内组装所述生波装置、试验水池、生流装置和试验装置，并向所述池体和所述试验水池内填充水体；
23.步骤二，对所述生波装置、生流装置和试验装置进行调试；
24.步骤三，开启生波装置和生流装置进行冲刷试验，利用探头式水下高频超声波测距传感器对墩周冲刷深度进行实时监测；当所监测的床面高程无变化时，认为已达到冲淤动态平衡，试验停止，进行排水；
25.步骤四，利用三维激光扫描仪在所述动床试验区的前、后、左、右四个方向进行扫描，以规避桥墩模型下方的遮挡区，此处所指方向一般是相对桥墩模型上表面几何中心而
言；扫描完毕后，利用三维点云处理程序对四个方向的三维点云数据进行拼接和处理；
26.步骤五，利用可视化程序对所述最终三维点云数据进行编辑，将复杂结构桥墩局部冲刷深度的测量结果进行直观、精确的展示。
27.本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型设置的试验水池是由水流循环区、消能前池区、沉沙区、定床试验区、动床试验区、生波装置和生流装置组成，为复杂结构的桥墩模型桥墩的水动力环境及试验环境进行模拟。设置的试验装置用于监测试验所需的波浪和水流动力条件，同时进行实时监测来确定的冲刷平衡时间及最终冲刷深度；并对试验前后桥墩局部冲刷的地形变化进行四向扫描得到详尽的全空间三维点云数据。本实用新型适用于海洋、河口和内河领域中不同单一波浪、单一水流或波流联合作用下的的复杂结构桥墩局部冲刷物理模型试验，在模拟水动力试验水池及复杂结构桥墩的基础上，搭载各所需试验装置，解决了传统桥墩冲刷物理模型试验人工测量周期长、测量精度不够高等缺陷，进一步完善了桥墩局部冲刷物理模型试验的完整性，可将桥墩局部冲刷试验的结果直观、精确的展示出来。成本低、易操作、风险小、应用范围广泛。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型的结构示意图；
30.图2为本实用新型的主视图；
31.其中，1、水流循环区；2、消能前池区；3、沉沙区；4、定床试验区；5、动床试验区；6、桥墩模型；7、生波装置；8、生流装置；9、水位监测仪；10、声学多普勒流速仪；11、波高传感器；12、探头式水下高频超声波测距系统；13、三维激光扫描仪；14、池体；15、围墙；16、实体水堰泄流隔墙；17、均匀多孔稳流隔墙。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
34.参照图1-2，本实用新型提供一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置，其特征在于，包括：
35.池体14，池体14内设置有水体；
36.生波装置7，生波装置7设置有若干个，若干生波装置7等间距设置在池体14一侧；
37.试验水池，试验水池设置在池体14中部，试验水池包括围墙15，围墙15内中部设置有动床试验区5，动床试验区5的顶面中心设置有桥墩模型6，动床试验区5的两侧分别依次
设置有定床试验区4、沉沙区3和消能前池区2；
38.生流装置8，生流装置8设置有两个，且两生流装置8分别设置在围墙15的两侧底部；
39.试验装置，试验装置设置在动床试验区5、定床试验区4和池体14内用于进行数据收集。
40.本实用新型设置的试验水池是由水流循环区1、消能前池区2、沉沙区3、定床试验区4、动床试验区5、生波装置7和生流装置8组成，为复杂结构的桥墩模型6桥墩的水动力环境及试验环境进行模拟。设置的试验装置用于监测试验所需的波浪和水流动力条件，同时进行实时监测来确定的冲刷平衡时间及最终冲刷深度；并对试验前后桥墩局部冲刷的地形变化进行四向扫描得到详尽的全空间三维点云数据。本实用新型适用于海洋、河口和内河领域中不同单一波浪、单一水流或波流联合作用下的的复杂结构桥墩局部冲刷物理模型试验，在模拟水动力试验水池及复杂结构桥墩的基础上，搭载各所需试验装置，解决了传统桥墩冲刷物理模型试验人工测量周期长、测量精度不够高等缺陷，进一步完善了桥墩局部冲刷物理模型试验的完整性，可将桥墩局部冲刷试验的结果直观、精确的展示出来。成本低、易操作、风险小、应用范围广泛。
41.进一步优化方案，试验装置包括水位监测仪9、声学多普勒流速仪10、波高传感器11、探头式水下高频超声波测距系统12和三维激光扫描仪13；水位监测仪9设置有两个且分别设置在两定床试验区4上，声学多普勒流速仪10、探头式水下高频超声波测距系统12和波高传感器11均设置有若干个且均设置在动床试验区5上，三维激光扫描仪13设置有四个，其中两三维激光扫描仪13分别设置在两定床试验区4上，另外两三维激光扫描仪13分别设置在池体14内且位于动床试验区5的两侧，探头式水下高频超声波测距系统12设置在桥墩模型6底部周边。
42.水位监测仪9、声学多普勒流速仪10和波高传感器11用于监测试验所需的波浪和水流动力条件；探头式水下高频超声波测距系统12由多个探头式水下高频超声波测距传感器合理布设在桥墩模型6一周，通过对墩周冲刷深度进行实时监测来确定的冲刷平衡时间及最终冲刷深度；三维激光扫描仪13对试验前后桥墩局部冲刷的地形变化进行四向扫描得到详尽的全空间三维点云数据。
43.进一步优化方案，池体14内位于试验水池的外部区域设置为水流循环区1，池体14设置为长方形结构，水流循环区1内水体体积大于围墙15内的水体体积。
44.池体14为港口海岸工程实验室试验水池，试验水池几何形状一般为长方形，并具备一定的深度，且装配进、出水管道及阀门。水流循环区1为试验区外围的区域，该区域容纳水体的体积宜大于试验区内水体的体积，从而保证试验区域内水位保持不变，以及试验流场内水流总体的均匀、稳定。
45.进一步优化方案，围墙15内的两侧分别设置有实体水堰泄流隔墙16，实体水堰泄流隔墙16的一侧与围墙15的形成消能前池区2，其中一定床试验区4的一侧设置为倾斜面，另一定床试验区4的一侧设置为垂直断面，两定床试验区4的一侧分别设置有沉沙区3。
46.设置的生波装置7可以独一池体14内的水体产生波浪，使水体产生的波浪可以对桥墩模型6进行作用，设置的两个生流装置8靠近倾斜面的一个用于将水体送入到试验水池内对桥墩模型6进行冲刷模拟，另一个生流装置8用于将试验水池内的水体排出。
47.进一步优化方案，一侧设置为倾斜面的定床试验区4一侧设置有均匀多孔稳流隔墙17，均匀多孔稳流隔墙17与其中一实体水堰泄流隔墙16之间形成其中一沉沙区3，一侧设置为断面的定床试验区4与另一实体水堰泄流隔墙16之间形成另一沉沙区3。
48.实体水堰泄流隔墙16首先缓冲多个进水口水流的冲击，将不同进水口水流的冲击动能转换为堰顶溢流的跌落势能，将含有多向紊动的水流形态统一转换为只含有前进方向的水流流态。
49.进一步优化方案，均匀多孔稳流隔墙17设置为砖砌结构，均匀多孔稳流隔墙17侧面开设有若干通孔。
50.均匀多孔稳流隔墙17利用自身均匀多孔的特征，进一步消除水流流态中前进方向的流速差异，最终保证穿过消能前池区2的水流是均匀和稳定的。
51.进一步优化方案，沉沙区3的底部高程远低于动床试验区5高程。
52.剧烈的高程差使携带大量泥沙颗粒的高含沙水体的流速快速降低，从而使水体中的泥沙颗粒快速下沉并落淤在沉沙区3，一方面保证进水水体的水质，另一方面最大程度上降低试验所用模型沙的损耗率。
53.进一步优化方案，定床试验区4为水体均匀运动的过渡区域，定床试验区4内部填充砂石料，定床试验区4设置有水泥砂浆层，水泥砂浆层表面设置为拉毛层。
54.定床试验区4内部填充砂石料，表面用水泥砂浆抹平，表面进行拉毛处理，以保证定床试验区4底面糙率与试验对象所在的原型海域的海床糙率符合试验相似准则。
55.进一步优化方案，动床试验区5设置有模型沙层，桥墩模型6位于动床试验区5中心位置，且桥墩模型6的底部嵌设在模型沙层内，模型沙层顶面与定床试验区4顶面平齐。
56.试验前将桥墩模型6放置在动床试验区5中央，并均匀填充模型沙，经充分浸泡密实后用断面板刮至沙面与前后定床试验区4齐平，以模拟冲刷前的床面高程。
57.一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟测量方法，包括如下步骤：
58.步骤一，在池体14内组装生波装置7、试验水池、生流装置8和试验装置，并向池体14和试验水池内填充水体；
59.步骤二，对生波装置7、生流装置8和试验装置进行调试；
60.利用水位监测仪9、声学多普勒流速仪10、波高传感器11等测量装置对桥墩的水动力环境及试验环境进行模拟；
61.步骤三，开启生波装置7和生流装置8进行冲刷试验，利用探头式水下高频超声波测距传感器12对墩周冲刷深度进行实时监测；当所监测的床面高程无变化时，认为已达到冲淤动态平衡，试验停止，进行排水；
62.步骤四，利用三维激光扫描仪13在所述动床试验区5的前、后、左、右四个方向进行扫描，以规避桥墩模型6下方的遮挡区，此处所指方向一般是相对桥墩模型6上表面几何中心而言；扫描完毕后，利用三维点云处理程序对四个方向的三维点云数据进行拼接和处理；
63.步骤五，利用可视化程序对最终三维点云数据进行编辑，将复杂结构桥墩局部冲刷深度的测量结果进行直观、精确的展示。
64.三维点云处理程序为现有技术，三维点云处理程序的数据拼接和处理主要是通过平移、旋转等方式对四个方向点云数据的坐标统一，输出最终三维点云数据，以下为程序示例：
65.a＝load('1a.dat')；％读取第一个方向的数据
66.b＝load('2a.dat')；％读取第二个方向的数据
67.c＝load('3a.dat')；％读取第三个方向的数据
68.d＝load('4a.dat')；％读取第四个方向的数据
69.a(:,1)＝a(:,1)；
70.a(:,2)＝a(:,2)；
71.a(:,3)＝((a(:,3) 1760)/1000*15-1.925)*1；*统一坐标系(第一个方向)
72.b(:,1)＝b(:,1) 100；
73.b(:,2)＝b(:,2) 100；
74.b(:,3)＝((b(:,3) 1760)/1000*15-1.925)*1；*统一坐标系(第二个方向)
75.c(:,1)＝c(:,1) 100；
76.c(:,2)＝c(:,2) 100；
77.c(:,3)＝((c(:,3) 1760)/1000*15-1.925)*1；*统一坐标系(第三个方向)
78.d(:,1)＝d(:,1) 100；
79.d(:,2)＝d(:,2) 100；
80.d(:,3)＝((d(:,3) 1760)/1000*15-1.925)*1；*统一坐标系(第四个方向)
81.e_sum＝[a；b；c；d]'；
[0082]
alpha＝0*pi()/180；
[0083]
beta＝0*pi()/180；
[0084]
gamma＝-13.7*pi()/180；
[0085]
j＝zeros(3,3)；
[0086]
j(1,1)＝cos(beta)*cos(gamma)；
[0087]
j(1,2)＝-cos(beta)*sin(gamma)；
[0088]
j(1,3)＝sin(beta)；
[0089]
j(2,1)＝sin(alpha)*sin(beta)*cos(gamma) cos(alpha)*sin(gamma)；
[0090]
j(2,2)＝-sin(alpha)*sin(beta)*sin(gamma) cos(alpha)*cos(gamma)；
[0091]
j(2,3)＝-sin(alpha)*cos(beta)；
[0092]
j(3,1)＝-cos(alpha)*sin(beta)*cos(gamma) sin(alpha)*sin(gamma)；
[0093]
j(3,2)＝cos(alpha)*sin(beta)*sin(gamma) sin(alpha)*cos(gamma)；
[0094]
j(3,3)＝cos(alpha)*cos(beta)；
[0095]
e＝j*e_sum；％以上过程为四个方向三维数据角度的旋转
[0096]
dlmwrite('result.dat',e')；％输出最终三维点云数据
[0097]
可视化程序为现有技术，利用可视化程序对最终三维点云数据进行编辑，将桥墩模型6局部冲刷深度的测量结果进行直观、精确的展示，以下为程序示例和测量方法的结果呈现：
[0098]
close all；
[0099]
clear；
[0100]
index＝{'a)','b)','c)','d)','e)','f)'}；
[0101]
base1＝['./']；
[0102]
base2＝['./']；
[0103]
fs＝15；
[0104]
figure(1)
[0105]
set(gcf,'pos',[20201200800])
[0106]
scale_effect＝15/1000；
[0107]
for ii＝1:3
[0108]
subplot(1,3,ii)
[0109]
if ii＝＝1
[0110]
d1＝importdata([base1,'out-0-before.dat'])；％读取工程前的地形数据
[0111]
s1＝1409；％排除边缘不必要点
[0112]
s2＝2014；％排除边缘不必要点
[0113]
str＝['case a']；
[0114]
x＝squeeze(d1(:,1))*scale_effect；％比尺调整
[0115]
y＝squeeze(d1(:,2))*scale_effect；％比尺调整
[0116]
z＝squeeze(d1(:,3))；
[0117]
x＝reshape(x,s1,s2)；
[0118]
y＝reshape(y,s1,s2)；
[0119]
z＝reshape(z,s1,s2)；
[0120]
elseif ii＝＝2
[0121]
d1＝importdata([base1,'out-0-after.dat'])；％读取工程前的地形数据
[0122]
s1＝1415；％排除边缘不必要点
[0123]
s2＝2013；％排除边缘不必要点
[0124]
str＝['case c']；
[0125]
x＝squeeze(d1(:,1))*scale_effect；
[0126]
y＝squeeze(d1(:,2))*scale_effect；
[0127]
z＝squeeze(d1(:,3))；
[0128]
x＝reshape(x,s1,s2)；
[0129]
y＝reshape(y,s1,s2)；
[0130]
z＝reshape(z,s1,s2)；
[0131]
else
[0132]
disp(['do nothing'])
[0133]
end
[0134]
if ii＝＝1
[0135]
x＝x(:,1:end-1)；
[0136]
y＝y(:,1:end-1)；
[0137]
z＝z(:,1:end-1)；
[0138]
h1＝z；
[0139]
elseif ii＝＝2
[0140]
x＝x(4:end-3,:)；
[0141]
y＝y(4:end-3,:)；
[0142]
z＝z(4:end-3,:)；
[0143]
h2＝z；
[0144]
else
[0145]
deltah＝h2-h1；
[0146]
end
[0147]
if ii《3
[0148]
disp(num2str(ii))
[0149]
pcolor(x,y,z)％做彩图描述某工况后的地形
[0150]
grid on
[0151]
set(gca,'fontweight','demi','linewidth',4.0)
[0152]
ntitle(index{ii},'location','nw','fontname','times','fontsize',18)；
[0153]
xx＝[0.50.5]；
[0154]
yy＝[0.90.85]；
[0155]
h4＝annotation('textarrow',xx,yy,'string','flow direction:0\circ')；
[0156]
set(h4,'fontsize',fs)；
[0157]
h1＝title(str)；
[0158]
set(h1,'fontsize',fs)
[0159]
colormap(jet)
[0160]
caxis([-111.5])
[0161]
h1＝colorbar；
[0162]
h4＝title(h1,'河床高程[m]')；
[0163]
set(h4,'fontsize',fs)
[0164]
shading interp；
[0165]
h4＝xlabel(['原型桥墩坐标[m]'])；
[0166]
set(h4,'fontsize',fs)
[0167]
h4＝ylabel(['原型桥墩坐标[m]'])；
[0168]
set(h4,'fontsize',fs)
[0169]
else
[0170]
pcolor(x,y,deltah)％做彩图描述工况后的地形变化
[0171]
grid on
[0172]
set(gca,'fontweight','demi','linewidth',4.0)
[0173]
ntitle(index{ii},'location','nw','fontname','times','fontsize',18)；
[0174]
h1＝title('c-a')；
[0175]
set(h1,'fontsize',fs)
[0176]
％图片美化开始
[0177]
cmocean('balance()')
[0178]
caxis([-22])
[0179]
h1＝colorbar；
[0180]
h4＝title(h1,'变化[m]')；
[0181]
set(h4,'fontsize',fs)
[0182]
shading interp；
[0183]
h4＝xlabel(['原型桥墩坐标[m]'])；
[0184]
set(h4,'fontsize',fs)
[0185]
h4＝ylabel(['原型桥墩坐标[m]'])；
[0186]
set(h4,'fontsize',fs)
[0187]
％图片美化结束
[0188]
end
[0189]
end
[0190]
本实用新型中的生波装置7为现有技术中的造波机为电机伺服驱动推板吸收式造波机，可以产生规则波与不规则波。其生波原理为：造波试验时，由计算机根据输入的造波参数计算出目标波浪的板前波浪信号，并按一定算法将其转换成相当于造波板运动速度和位置的数据，输入到d/a转换器中，d/a转换器将数字量信号转换为伺服驱动器所需要的模拟电压信号，由伺服驱动器输出脉冲信号控制伺服电机的转速和转动的角度，通过滚珠丝杠副驱动直线运动单元带动推波板在水中按照预定的运动规律运动，从而实现所期望的波浪；伺服驱动器直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成速度闭环控制以提高控制精度与运动速度的稳定性，避免电机丢步现象；同时，控制采集卡接收电机编码器的反馈信号，实时跟踪造波板的运动位置，外部构成位置闭环以提高推波板的定位精度；用波高传感器11实时采集造波板前的波浪信号，并输入到计算机中与目标波浪相比较，以提取分离反射波信号，并将该信号以反相形式加到控制信号中去，使造波板的运动附加一个可消除二次反射波的位移运动，实现了可吸收二次反射波的造波功能。生波装置7可以模拟桥墩结构所在海区的规则波浪与不规则频谱波浪，最大生波水深为0.7m，生波波高范围为0-35cm，生波周期范围为0.5-5s。
[0191]
设置的生流装置8为现有技术中的qsz系列的潜水泵，因此过多进行描述。生流装置8由试验水池首、尾端的组合式轴流潜水泵搭配控制配电箱组成。生流装置8在试验时通过调节组合式轴流潜水泵的开启个数和开启流量来控制试验区域内的水流流速；通过调节组合式轴流潜水泵的轴心叶片旋转方向来控制试验区域内的水流流向，即可单向循环，也可往复循环，以达到符合试验期望的流场。
[0192]
水位监测仪9量程0.05m-0.80m，精度
±
1mm，用于自动实时监测和采集试验水位；声学多普勒流速仪10测流量程0.01m/s-4.00m/s，精度
±
0.5％
±
1mm/s，用于测量试验区域内的水流流向和流态分布；波高传感器11由数字型电容式波高计、rs485/rs232转换器和固定支架组成，量程0.01m-0.40m，精度
±
1mm；波高传感器11的数据采集分析软件主要包括传感器标定，实时波形显示，数据文件保存、读取，波浪的波谱分析、统计分析、入、反射波的分析等；探头式水下高频超声波测距系统12垂直布置在桥墩模型6外围，探头式水下高频超声波测距系统12量程为30mm～100mm，测量精度
±
0.1mm，用于实时监测桥墩周围床面冲淤分布情况；三维激光扫描仪13测角精度0.5"，测距精度1mm 1.5ppm，量程1m～500m，用于对动床试验区5内各位置床面地形变化情况进行扫描。
[0193]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0194]
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。