本實用新型涉及原位試驗裝置應用領域,尤其是流速可控的原位試驗裝置。
背景技術:
植被是水土保持和岸坡穩(wěn)定防沖刷的重要屏障。
土壤和植被的抗沖能力是河道整治、堤岸保護、水下隧道、水土保持等工程重點關注的指標,一般在河道的輸水或行洪過程中均伴隨著河道床面的沖刷,易造成河床的掏深或下切現(xiàn)象,影響水工建筑物和堤岸本身的穩(wěn)定,特別是在隧道從河底穿過的工程段,過大的沖刷深度甚至可能引起水下隧道運行的安全事故,為此,土體的抗沖能力顯得尤為重要。
現(xiàn)有的技術中,采用原位試驗裝置對植被和土壤進行抗沖試驗,原位試驗裝置中具有環(huán)形流道,并且,該環(huán)形流道具有彎流道段,這樣,水流在環(huán)形流道中流動,當水流從直流道段流入彎流道段時,由于慣性作用,水流會在彎流道段內(nèi)繼續(xù)直行,并撞上彎流道段的側(cè)壁,這樣,不僅使得整個原位試驗裝置不穩(wěn)定,且水流在經(jīng)過彎流道段的過程中,水流流速變化較大,導致水流的流速不可控的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供流速可控的原位試驗裝置,旨在解決現(xiàn)有技術的原位試驗裝置中,水流在流經(jīng)彎流道段的過程中,存在原位試驗裝置不穩(wěn)固以及水流不可控的問題。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的,流速可控的原位試驗裝置,所述流速可控的原位試驗裝置用于試驗土壤和植被的抗沖能力,包括設有上端開口的環(huán)形流道的環(huán)形試驗板,所述環(huán)形流道具有彎流道段,所述彎流道段內(nèi)設有將彎流道段分隔為兩個并行布置的分流道的分隔板,且所述分隔板沿彎流道段的彎曲方向延伸布置。
進一步地,其特征在于,所述分隔板的高度與所述彎流道段的高度一致。
進一步地,所述分隔板位于所述彎流道段的中心,將所述彎流道段分隔為兩個等寬的分流道。
進一步地,所述環(huán)形流道包括驅(qū)動流道段與抗沖流道段,所述驅(qū)動流道段與所述抗沖流道段呈直流道狀布置,且所述驅(qū)動流道段與所述抗沖流道段平行并排布置;所述驅(qū)動流道段與所述抗沖流道段通過所述彎流道段連通,兩個所述彎流道段、驅(qū)動流道段以及抗沖流道段圍合形成環(huán)形狀的環(huán)形流道。
進一步地,所述驅(qū)動流道段內(nèi)設有推動水流在所述環(huán)形流道內(nèi)循環(huán)流動的推流器,所述推流器設于所述分流道的入口處。
進一步地,所述抗沖流道段底部設有通槽,所述通槽內(nèi)設有測量土壤和植被抗沖流速的畢托管。
進一步地,所述抗沖流道段底部設有朝下延伸且用于插入土壤和植被中的防漏板,所述防漏板沿所述通槽的四周環(huán)繞布置。
進一步地,所述抗沖流道段的流道寬度小于所述彎流道段的流道寬度。
進一步地,所述環(huán)形試驗板的上端設有用于封蓋所述環(huán)形流道的上端開口的保護蓋,所述保護蓋呈環(huán)形狀。
與現(xiàn)有技術相比,通過在流速可控的原位試驗裝置的彎流道段內(nèi)設有分隔板,分隔板將彎流道段分隔為兩個分流道,水流流經(jīng)彎流道段時,通過分流道對水流進行分流,分流后的水流流速平穩(wěn),水流在彎流道段可以勻速通過,進而實現(xiàn)流速可控。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的流速可控的原位試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例提供的帶保護蓋的流速可控的原位試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述。
參照圖1及圖2所示,為本實用新型提供的較佳實施例。
本實施例提供的土壤和植被抗沖能力測試的原位試驗裝置,可以運用在河道整治、堤岸保護、水下隧道、水土保持等工程中,不僅限于某一種。
本實施例中,流速可控的原位試驗裝置,是用于試驗土壤和植被的抗沖能力的,包括設有上端開口的環(huán)形流道的環(huán)形試驗板,環(huán)形流道具有彎流道段13,彎流道段13內(nèi)設有將彎流道段13分隔為兩個并行布置的分流道132的分隔板131,且分隔板131沿彎流道段13的彎曲方向延伸布置。
在彎流道段13內(nèi)設有一塊分隔板131,分隔板131沿彎流道段13的彎曲方向延伸布置,分隔板131將彎流道段13分隔為兩個分流道132,兩個分流道132都是供水流流動的,當水流從直流道流入彎流道時,由于分隔板131的作用,水流會被分為兩股,分別流入兩個并行布置的分流道132中,經(jīng)過分流道132對水流進行分流,會減緩水流的流速,引導水流平穩(wěn)通過彎道,實現(xiàn)流速可控,還可以避免水流流經(jīng)彎流道段13時,由于水流的流速過快,使得原位試驗裝置不穩(wěn)定。
具體地,分隔板131的高度與彎流道段13高度一致,所以,兩個分流道的高度是相同的;分隔板131設在彎流道的中心位置,且分隔板131沿彎流道段13的彎曲方向延伸布置,使兩個分流道132的寬度相同,這樣分隔板131將彎流道段13分隔為兩個等寬等高的分流道132,當水流進入彎流道段13時,分流道132會對水流進行均勻分流,分流后的水流的流速減緩,水流可以均速通過原位試驗裝置的彎流道段13。
環(huán)形流道還包括有驅(qū)動流道段12與抗沖流道段11,彎流道段13是彎流道狀布置,驅(qū)動流道段12與抗沖流道段11都是呈直流道狀布置,直流道內(nèi)水流流速平緩,彎流道內(nèi)水流流速較湍急;驅(qū)動流道段12與抗沖流道段11兩者平行并排布置,而且兩者中間留有空隙,通過兩個彎流道段13將驅(qū)動流道段12與抗沖流道段11連接,即驅(qū)動流道段12、兩個彎流道段13以及抗沖流道段11圍合形成一個完整的環(huán)形流道,使得水流可以在環(huán)形流道內(nèi)循環(huán)流動。
驅(qū)動流道段12內(nèi)設有推流器121,推流器121設在分流道132的入口處,推流器121是為了推動水流在環(huán)形流道內(nèi)循環(huán)流動,通過推流器121對水流施加推力,使水流順利通過彎流道段13,并在環(huán)形流道內(nèi)循環(huán)運動,通過對推流器121施加不同的推力,從而改變水流的流速,根據(jù)不同沖刷斷構(gòu)件結(jié)構(gòu),通過改變作用在推流器121上推力的大小,可極大的調(diào)節(jié)實驗流速控制范圍,可適用于測試不同類型樣品的抗沖能力,適用性強,且易于操作。
對土壤和植被進行抗沖試驗時,將流速可控的原位試驗裝置放置于需要測試的土壤和植被處,讓土壤和植被處于環(huán)形試驗板抗沖流道段11的通槽111內(nèi),水流經(jīng)彎流道段13分流后流經(jīng)通槽111處的土壤和植被,在通槽111內(nèi)設置畢托管112,用畢托管112來測量抗沖流速,從而得出試驗處土壤和植被的抗沖能力,這種實地試驗測量的裝置,不會對原狀樣品產(chǎn)生擾動,測量的抗沖流速結(jié)果更加準確,有效提高了實驗效率。
抗沖流道段11設有防漏板113,防漏板113沿通槽111的四周布置,且向下延伸插入土壤中。在環(huán)形試驗板通槽111處設有防漏板113,主要是避免水流流經(jīng)通槽111時,由于流水具有很強的流動性,會向試驗處土壤和植被的四周擴散,從而導致測量的抗沖流速結(jié)果不夠準確,因此,在通槽111的四周設置防漏板113,并且防漏板113向土壤深處延伸,這樣,水流很難向四周擴散,從而將試驗范圍限定在通槽111的范圍內(nèi),有利于提高測量結(jié)果的準確性。
在彎流道段13的分流道132出口匯合處將流道寬度逐漸減小,使得抗沖流道段11的流道寬度小于彎流道段13的流道寬度,匯合的水流流經(jīng)逐漸減小的流道時沖擊力逐漸增大,進入直道時達到最大,此時,水流對土壤和植被的沖擊也越大,更有利于測量抗沖流速,從而測試土壤和植被的抗沖能力。
環(huán)形試驗板的上端保護蓋14,保護蓋14也呈環(huán)形狀,保護蓋14用于封蓋環(huán)形流道的上端開口,在進行土壤和植被抗沖能力測試時,放置好原位試驗裝置,讓土壤和植被處于通槽111內(nèi),蓋上保護蓋14,保護蓋14是為了避免因水流過快,將裝置周圍的雜物,如落葉、砂礫等,卷進裝置的水流中,從而影響測量的準確性,甚至可能損傷裝置。
本實施例中,環(huán)形流道的驅(qū)動流道段12與彎流道段13,抗沖流道段11與彎流道段13都是采用可拆卸連接的連接方式,這種可方便拆裝的設計,有利于試驗裝置的攜帶和運輸;在驅(qū)動流道段12與彎流道段13,抗沖流道段11與彎流道段13的連接處還套設有防漏膠圈134,主要是為了防止水流經(jīng)連接處的縫隙漏出,影響測量結(jié)果。本實施例中,環(huán)形流道的驅(qū)動流道段12與抗沖流道段11采用法蘭連接133,法蘭連接133既有利于密封,又可拆卸。
環(huán)形試驗板設有防漏塞122,防漏塞122設置在驅(qū)動流道段12內(nèi),主要是針對環(huán)形試驗板的防漏。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。