一种潮流悬沙模型试验加沙系统的研究和应用.pdfVIP

第 4期 广东水利水 电 No．4 21)12年4月 GUANGDONGWATER RES0URCESANDHYDROPOWER Apr．2012 一 种潮流悬沙模型试验加沙系统的研究和应用 罗 岸，陆汉柱 ，麦栋玲 (f-东省水利水电科学研究院，广东省水动力学应用研究重点实验室，广东广9’l,l510635) 摘 要：传统的潮流悬沙模型试验通常是采用手工加沙的办法，但这种方法不仅费时费力，而且对模型加沙量的精度控制欠 佳。我院在模型加沙试验的研究中，创建了一套潮流悬沙模型试验的自动加沙系统，该系统不仅能节省试验的人力、物力，并 能较真实地演示了工程实体的河道悬沙变化过程，提高了试验精度和成果的可靠性。该系统经过大洞 口潮流悬沙模型试验 验证，显示该系统 自动化程度较高、性能良好，可为类似试验提供参考。 关键词i潮流悬沙；配沙池；搅拌；输沙管；变频器；潮流控制系统 中图分类号：TV131．61 文献标识码：B 文章编号：1008—0112(2012)04—0013—04 1 概述 通过控制模型上、下游边界潮流的进、出，完成潮流的模拟 长期以来，在进行潮流悬沙物理模型试验中，对河道 过程 ；根据计算的潮汐各时段模型的输沙量 ，由微机按给 加沙通常的方法是：在河道上 、下游潮流进出段各设一加 定的各时段输沙量，控制上 、下游的加沙系统 自动加沙 ，涨 沙断面，然后，根据河道输沙的变化情况，估算模型的加沙 潮时，下游的加沙系统自动工作，上游加沙系统关闭，至退 量和加沙速率，采用传统的人工加沙。这种方法不仅耗费 潮时，下游的加沙系统关闭，转由上游的加沙系统工作。一 较多的人力 、物力，而且受人为因素的影响，加沙量不均 个完整的潮周内，随涨退涨的变化，上、下游的2套系统作 匀、精度较低，特别是连续试验周期较长的悬沙试验，试验 相应的轮换工作，完成潮流悬沙试验的自动加沙过程。 的精度更受影响。为了提高试验精度和试验成果的可靠 4 潮流模拟系统的建立与潮流模拟 性，我院创建了一套潮流悬沙模型试验 自动加沙系统，在 4．1 潮流控制系统的建立 大洞 口潮流悬沙模型试验中应用，取得了预期的试验效 在试验模型的上、下游边界布置进水和排水的水泵群 果 。 (见图2)，并在试验段布置 自动潮位计 ，在流速验证断面 2 潮流悬沙模型试验系统的组成 上布置流速自动采集仪。这些量测仪器均与微机连接。 潮流悬沙模型试验系统由双向流控潮系统和 自动加 4．2 潮流的模拟 沙系统组成。控潮系统的主要仪器设备由微机 、水泵群、自 根据原体实测或计算的潮流资料，把 1个潮周分成若 动潮位计 、流速 自动采集仪等组成 ；自动加沙系统主要仪 干控制步段(一般以原体 0．5h为步长)，计算工程河段各 器设备由微机、变频器、配沙池、污水泵、输沙管等组成。2 步段内的潮量进出值，由微机控制模型各步段内上、下游 套控制系统由1台微机控制(见图1)。 边界的水泵群的潮量。根据试验的潮位值、流速段面测验 值，对模型进行糙率调整和边界的流量调整，直至模型的 潮流流速、流向过程和潮位过程线与原体相似，完成潮流 的模拟。 5 建立潮流悬沙加沙系统