本發(fā)明屬于工模型試驗(yàn)測試，具體涉及一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量方法。

背景技術(shù)：

1、在進(jìn)行水工模型的試驗(yàn)中，當(dāng)模擬長隧洞時(shí)，由于隧洞的長度較長，并且隧洞進(jìn)口從局開到全開的過程中，會(huì)攜帶氣體進(jìn)入隧洞中。通過試驗(yàn)觀察，該類氣泡均會(huì)浮于隧洞頂部，且氣泡會(huì)隨著進(jìn)口水位的增加不斷變化。由于氣體是可以壓縮的，而水體基本不可壓縮，所以隧洞中氣泡的存在對于整個(gè)隧洞內(nèi)的水壓變化的影響是十分明顯，需對其進(jìn)行精準(zhǔn)測量后進(jìn)行定量描述。對于穩(wěn)態(tài)的氣泡，可以通過直接測量其長度，寬度等信息，并輔以照片視頻等技術(shù)進(jìn)行描述；但對于動(dòng)態(tài)的氣泡需要進(jìn)行表面測量之外，還得對氣泡的厚度進(jìn)行量測，從立體的形態(tài)來描述氣泡的特征，從而計(jì)算氣泡的體積大小。但就目前的技術(shù)而言，缺少一種專門用于測量長隧洞中動(dòng)態(tài)汽包的裝置，對于測量工作帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決缺少專業(yè)測量工具的問題，本發(fā)明提出一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量方法。

2、一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量裝置，其特征在于：包括底座、伸縮桿和測量繩，伸縮桿豎直固定在底座頂面，伸縮桿外壁面設(shè)置有刻度，其刻度0刻度由底座底部起算，底座內(nèi)安裝四個(gè)彈簧卷盤，每個(gè)彈簧卷盤上盤繞一根測量繩，測量繩由伸縮桿內(nèi)部穿過并從伸縮桿頂部的開口伸出，測量繩上設(shè)置有刻度，其0刻度由伸出伸縮桿一端的端頭起算，并在端頭位置設(shè)置擋片，且擋片大于伸縮桿頂部開口。

3、使用該測量裝置進(jìn)行水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量方法，其特征在于包括以下步驟：

4、s1-在隧洞中有氣泡的位置附近放置好底座并扶穩(wěn)底座；

5、s2-根據(jù)伸縮桿上的刻度將伸縮桿伸長至h1，h1的長度與氣泡長度相同；

6、s3-拉出第一測量繩，第二測量繩，第三測量繩和第四測量繩，分別將測量繩端頭對準(zhǔn)氣泡邊緣的四個(gè)頂點(diǎn)，記錄各測量繩的長度l1、l2、l3和l4并記錄此刻的時(shí)間；

7、s4-氣泡發(fā)生變化后，按照s1-s3重復(fù)記錄氣泡的邊緣位置各測量繩的長度及測試時(shí)間點(diǎn)；

8、s5-待氣泡不再發(fā)生變化或消失時(shí)，停止測量，并將所有測得的數(shù)據(jù)和第一次測量得到的數(shù)據(jù)上一致的點(diǎn)相對應(yīng)，就得到氣泡的參數(shù)。

9、進(jìn)一步地，所述伸縮桿上設(shè)置鎖緊扣，當(dāng)其伸縮至需要長度時(shí)使用鎖緊扣將其鎖緊。

10、本發(fā)明的有益效果在于：為測量人員提供了一種在長隧洞模型上使用的用以測量動(dòng)態(tài)氣泡的裝置以及使用該裝置的進(jìn)行測量的方法，當(dāng)固定伸縮桿的高度后拉出測量繩，對隧洞模型紅滯留的氣泡進(jìn)行初步測量，將測量結(jié)果進(jìn)行演算得到包括氣泡的長、寬和厚度的三維數(shù)據(jù)，最后通過記錄不同時(shí)刻的氣泡形態(tài)參數(shù)，計(jì)算后描述氣泡的演變過程。

技術(shù)特征：

1.一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量裝置，其特征在于：包括底座、伸縮桿和測量繩，伸縮桿豎直固定在底座頂面，伸縮桿外壁面設(shè)置有刻度，其刻度0刻度由底座底部起算，底座內(nèi)安裝四個(gè)彈簧卷盤，每個(gè)彈簧卷盤上盤繞一根測量繩，測量繩由伸縮桿內(nèi)部穿過并從伸縮桿頂部的開口伸出，測量繩上設(shè)置有刻度，其0刻度由伸出伸縮桿一端的端頭起算，并在端頭位置設(shè)置擋片，且擋片大于伸縮桿頂部開口；

2.如權(quán)利要求1所述的一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量裝置，其特征在于所述伸縮桿上設(shè)置鎖緊扣，當(dāng)其伸縮至需要長度時(shí)使用鎖緊扣將其鎖緊。

技術(shù)總結(jié)
一種水工模型試驗(yàn)長隧洞中動(dòng)態(tài)氣泡定量測量方法，使用一種包括底座、伸縮桿和測量繩的測量裝置進(jìn)行測量，在隧洞中有氣泡的位置附近放置好底座并扶穩(wěn)底座，根據(jù)伸縮桿上的刻度將伸縮桿伸長至H1，H1的長度與氣泡長度相同，拉出四根測量繩，分別將測量繩端頭對準(zhǔn)氣泡邊緣的四個(gè)頂點(diǎn)，記錄各測量繩的長度L1、L2、L3和L4并記錄此刻的時(shí)間。待氣泡有演變時(shí)，重復(fù)記錄氣泡的邊緣位置各測量繩的長度及測試時(shí)間點(diǎn)。待氣泡不再發(fā)生變化或因水壓等原因消失，測量完畢。將測試的數(shù)據(jù)成果和原圖上一致的點(diǎn)相對應(yīng)，就得到氣泡的參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：方天祥,龐博慧,王朋,黃海龍,鄭飛東,甄旋嬌,趙海忠,馮業(yè)林,劉貴陽,李繼承,席隆海,潘洲洋,陳福,齊道懷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9