一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法与流程

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1.本发明属于模拟河流或水域近底水沙动力的水槽实验领域，具体涉及一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法。

背景技术：

2.水流挟带泥沙的强度可用输沙率来表示，输沙率指单位时间通过特定断面的输沙量，根据泥沙的两种运动方式，也可分为悬移质输沙率和推移质输沙率。
3.推移质输沙率是指在特定的水流条件及床沙条件下推移质颗粒的输移数量，并且是分析床面组成、床面变形及河床冲淤的重要参数。目前泥沙运动力学中的推移质运动机理研究基本是在水槽中开展，其过程主要包括：首先根据所研究的泥沙颗粒特征，铺设床沙，然后施放水流，研究不同水流强度条件下的泥沙颗粒运动特征，建立水流条件和推移质输沙率的关系。由于推移质运动主要集中在近底床面，很难与不参与运动的床面颗粒区分开来，因此推移质输沙率测量一直是水槽模型试验中的难点之一。
4.而如何准确地测量输沙率，这不仅仅指向输沙率公式的构筑，还指向相应辅助设备的优化。目前，普遍采用摄像技术，通过摄像成像，经图像数据处理后估算推移质输沙率大小；但是基于摄像的方法只能针对水体较清澈，泥沙颗粒较大的研究条件，而在面对小颗粒，水体浑浊时无能为力；除却此种方法，还有声学法以及示踪法等，声学法中的间接记录法，其原理是将金属制成板或管作为谐振器布设在河床上或河床附近，当输运物质运动时会撞击到板或管，发出的声音用水听器或其他录音器记录；而声学法中的自发噪声记录法只是不需要安装谐振器，直接用水听器或其他声学设备监测水域中的输运物质声音的方法；故而声学法更适用于颗粒性较大且硬度较大的物质；而示踪法同样存在不能对粒径低于1cm的粒子进行采样且采样时间有限、不方便操作的问题，且其成本较高。而传统推移质输沙率称重测量方式，测量机构深度大且位于水槽尾部，在测量恒定输沙条件下的推移质输沙率是适用的，但对于非恒定过程，由于需要及时测量泥沙输沙量变化，集沙装置水深过深不利于测量系统的及时反馈。因此，如何搭建适用于非恒定流下小粒径泥沙输沙率的捕捉与测量就成为厄待解决的问题。
5.申请号为：cn201811133449.x的发明申请，公开了“一种自适应推移质取样装置以及输沙率测量方法”，通过相互平行的第一支撑板和第二支撑板、相互平行的第一连接板和第二连接板构成平行四边形结构的自适应支撑架，同时通过第一连接板、第二连接板与第一支撑板、第二支撑板之间的转动连接，将现有取样器中大小固定的方形门口转变为其开口大小可以任意调节，从而适应由于床面变形而出现的不同横比降河床；同时，通过在第一支撑板上设置贯穿第二连接板的角度测量板，可以准确计算出取样进口宽度，十分方便、简单。
6.申请号为：cn201210429773.2的发明申请，公开了“一种河工模型试验推移质输沙率测量系统”，设置于河工模型上，河工模型的河床子模型上设有由河床子模型上表面竖直向下深入的沉沙坑；沉沙坑上沿河床子模型的横断面设有至少一个集沙漏斗，并且每个集
沙漏斗均是大开口端向上、小开口端向下；载沙篮)通过吊绳穿过集沙漏斗，并且悬挂于在重量测量机构上；重量测量机构通过测量空载沙篮的水下重量，以及不同时刻载沙篮和篮内泥沙整体的水下重量，进而得出该河工模型试验的推移质输沙率。
7.申请号为：cn 201410370079.7的发明申请，公开了“一种推移质输沙率和颗粒级配的实时测量装置及方法”，所述装置包括：推移质水槽、集沙漏斗、斜面挡板和摄像机；集沙漏斗设置在推移质水槽的床面泥沙的横截断面上，斜面挡板设置在集沙漏斗上，斜面挡板的宽度与推移质水槽的宽度相同，斜面挡板的长度方向设置成由倾斜板段、垂直板段和底部平板段组成的结构，摄像机设置在推移质水槽的侧面。

技术实现要素：

8.为解决以上问题，本发明提供了一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其技术方案具体如下：
9.一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
10.所述的试验水槽设计及实验方法，通过建立对实验过程中的实验水槽及实验条件两个因素的定量优化完成，据此建立对推移质非恒定输沙测量的协同服务。
11.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
12.所述的对实验条件的定量优化，包括有：对试验过程中的实现水流加速或减速过程中水槽试验水深不变的控制。
13.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
14.所述的对实验水槽的定量优化，包括有：对集沙坑的定量优化；
15.所述的对集沙坑的定量优化，通过建立对集沙坑尺寸的优化实现。
16.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
17.所述的对实验水槽的定量优化，包括有对输沙率测量机构的定量优化；
18.所述的对输沙率测量机构的定量优化，通过对测量机构的结构优化及构成测量机构的零部件的定量优化实现。
19.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
20.于水槽的进口设有变频流量泵，于水槽的尾部设有开度可调的尾门，
21.通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，建立试验过程中的水槽水深不变的控制方法。
22.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
23.所述的通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，具体为：
24.建立水槽内水流流速与上游水槽进口流量的线性拟合分析、形成拟合方程，
25.建立水槽内水流流速与尾门开度的线性拟合分析、形成拟合方程，
26.根据以上两个拟合方程确定水槽进口流量与尾门开度的对应关系，据此建立相应
的控制调节。
27.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
28.基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，以满足泥沙的及时落淤。
29.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
30.所述的基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，具体为：
31.基于水槽设定的边界条件及初始条件，数值求解表述三维水体流动的ns方程，配合vof数值处理方法，模拟计算集沙坑内动力云图以及泥沙进坑水域流速沿程分布曲线图，确定易于泥沙及时落淤的集沙坑尺寸。
32.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
33.所述的初始条件包括有：水槽试验水深不变；模拟流速参考推移质水槽模拟的最大流速。
34.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
35.所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；
36.所述的对测量机构的结构优化，通过对称篮的结构优化实现，具体为：
37.沿水流方向，
38.于水流流进的称篮(1)侧端，设置导沙板(4)；
39.于水流流出的称篮(1)侧端，设置挡板(5)。
40.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
41.所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；
42.所述的对零部件的定量优化，通过将吊设设置为刚性结构吊设完成。
43.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
44.所述的刚性结构吊设通过设置的钢杆(3)实现，
45.所述钢杆(3)为实心设置、并以可拆卸的方式建立吊设，据此同时形成称篮(2) 的可拆卸。
46.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
47.所述导沙板与水平面呈45度倾斜向上设置，且设置尺寸长为1cm；按此设置的导沙板(4)兼具导沙功能及抑制坑内边壁上升流影响，利于泥沙及时落淤于集沙盒中。
48.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
49.还包括有对水槽的定量优化设计。
50.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征
在于：
51.所述试验水槽的长度设置为65-75m；所述试验水槽的宽度设置为0.8-1.2m。
52.根据本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
53.所述的对集沙坑的定量优化，还通过建立对集沙坑于水槽中所处位置的优化实现，具体为：将集沙坑设于水槽长度方向的中部槽段，从而实现上游侧推移质输运过程的自适应调整及沿程输沙稳定。
54.本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，从对设备的定量优化角度建立对试验过程的服务，针对非恒定流的输沙率测量，通过建立对试验用水槽、集沙坑及输沙率测量机构的三者的定量优化形成对推移质非恒定输沙测量的协同服务，通过控制测量中的水深保持不变，从而杜绝了水深因素对输沙强度的影响，使得测量结果能充分反映水流非恒定性对推移质输沙的影响；通过建立对集沙坑的设置位置与尺寸的优化，可实现在不断变化流速的非恒定流情形下的泥沙快速落淤，同时通过对坑内动力的控制服务于测量的精度；通过对测量机构的优化设置，采用钢杆结构加强称篮吊设的稳定性，减少称篮晃动度造成的对测量精度的影响，通过数值模拟，优化了测量机构布置；其中的导沙板设置，兼具导沙功能及抑制坑内边壁上升流影响，利于泥沙及时落淤于集沙盒中。导沙板与集沙坑的精细化设置，通过建立相互的补强，共同服务于准确及时快速落淤。通过上述的维度与梯度上纵横式的综合考量，精准非恒定输沙率的测量，为后续研究提供了较为准确的试验数据。
附图说明
55.图1为本发明的试验水槽布置示意图；
56.图2为图1的俯视图；
57.图3为本发明中的输沙率测量机构的结构示意图；
58.图4为本发明实施例中的不同集沙坑尺寸设计下坑进口流速对比示意图；
59.图5为本发明实施例中的水槽流速与上游流量、下游尾门开度的率定关系示意图；
60.图6-图9为本发明实施例中的不同坑距设置下的坑内动力云图(依次分别为40cm、 20cm、32cm、50cm)；
61.图10为本发明实施例中的坑内动力云图；
62.图11-13为本发明实施例中不同设置下的流场分布示意图。
63.图中，
64.1-称篮；
65.2-电子天平；
66.3-钢杆；
67.4-导沙板；
68.5-挡板。
具体实施方式
69.下面，根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种推移质非恒定输沙率测量
的试验水槽设计及实验方法作进一步具体说明。
70.如图1、2所示的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，
71.所述的试验水槽设计及实验方法，通过建立对实验过程中的实验水槽及实验条件两个因素的定量优化完成，据此建立对推移质非恒定输沙测量的协同服务。
72.其中，
73.所述的对实验条件的定量优化，包括有：对试验过程中的实现水流加速或减速过程中水槽试验水深不变的控制。
74.其中，
75.所述的对实验水槽的定量优化，包括有：对集沙坑的定量优化；
76.所述的对集沙坑的定量优化，通过建立对集沙坑尺寸的优化实现。
77.其中，
78.所述的对实验水槽的定量优化，包括有对输沙率测量机构的定量优化；
79.所述的对输沙率测量机构的定量优化，通过对测量机构的结构优化及构成测量机构的零部件的定量优化实现。
80.其中，
81.于水槽的进口设有变频流量泵，于水槽的尾部设有开度可调的尾门，
82.通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，建立试验过程中的水槽水深不变的控制方法。
83.其中，
84.所述的通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，具体为：
85.建立水槽内水流流速与上游水槽进口流量的线性拟合分析、形成拟合方程，
86.建立水槽内水流流速与尾门开度的线性拟合分析、形成拟合方程，
87.根据以上两个拟合方程确定水槽进口流量与尾门开度的对应关系，据此建立相应的控制调节。
88.其中，
89.基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，以满足泥沙的及时落淤。
90.其中，
91.所述的基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，具体为：
92.基于水槽设定的边界条件及初始条件，数值求解表述三维水体流动的ns方程，配合vof数值处理方法，模拟计算集沙坑内动力云图以及泥沙进坑水域流速沿程分布曲线图，确定易于泥沙及时落淤的集沙坑尺寸。
93.其中，
94.所述的初始条件包括有：水槽试验水深不变；模拟流速参考推移质水槽模拟的最大流速。
95.其中，
96.所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；
97.所述的对测量机构的结构优化，通过对称篮的结构优化实现，具体为：
98.沿水流方向，
99.于水流流进的称篮(1)侧端，设置导沙板(4)；
100.于水流流出的称篮(1)侧端，设置挡板(5)。
101.其中，
102.所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；
103.所述的对零部件的定量优化，通过将吊设设置为刚性结构吊设完成。
104.其中，
105.所述的刚性结构吊设通过设置的钢杆(3)实现，
106.所述钢杆(3)为实心设置、并以可拆卸的方式建立吊设，据此同时形成称篮(2) 的可拆卸。
107.其中，
108.所述导沙板与水平面呈45度倾斜向上设置，且设置尺寸长为1cm；按此设置的导沙板(4)兼具导沙功能及抑制坑内边壁上升流影响，利于泥沙及时落淤于集沙盒中。
109.其中，
110.还包括有对水槽的定量优化设计。
111.其中，
112.所述试验水槽的长度设置为65-75m；所述试验水槽的宽度设置为0.8-1.2m。
113.其中，
114.所述的对集沙坑的定量优化，还通过建立对集沙坑于水槽中所处位置的优化实现，具体为：将集沙坑设于水槽长度方向的中部槽段，从而实现上游侧推移质输运过程的自适应调整及沿程输沙稳定。
115.工作过程、原理及实施例
116.本实施例在上述的长度65-75m、宽度0.8-1.2m的范围内，优选构建了长70米，宽 1米的大型推移质输沙特性试验水槽。水槽由钢铁作为主体框架，配套玻璃及水泥底面，侧边玻璃可方便观测水槽内水流、泥沙运动特征，底部水泥可便于水槽地形的改造。
117.由于水槽宽度、长度均超以往试验水槽尺寸，较大的水槽宽度能有效减少侧边界对侧流区的干扰，提高试验控制精度。同时由于该种水槽本身可形成恒定流、所以还可用于恒定输沙的测定。
118.为了能实时获取水槽推移质输沙情况，在水槽中段，建造了长40cm，宽1m，深度为15cm的集沙坑。一方面设于中段的集沙坑，保证了水沙状态的稳定；另一方面集沙坑尺寸的设置本着落淤快速的原则，从进口流速与坑内动力两个维度建立了考察，并通过数值分析的方法最终确定(如图4所示，本实施例中不同设置下的的数值分析与计算确定的集沙坑与流速的关系对比示意图)。其中输沙率测量机构部分，如图3所示，重点进行了以下的技术设置：1、在现有高精度天平的基础上，扩建了钢杆式下称式的外部钢结构装置，相比以往吊篮装置(参考以往的研究)，由于材质硬度高，可一定程度上减弱水流运动造成的称蓝晃动。2、创新应用了便于称篮脱卸的结构组建，见图3，可通过螺纹连接实现脱卸；3、结合了数值模拟，设计了下部集沙盒构建(包括不锈钢集沙盒、导沙板、档板)，其中，导沙板一方面可见弱缝隙处紊乱的流速，利于泥沙顺利倒入盒中，减少掉入下部集沙坑的泥沙。挡板，减弱左右摆动空间，弱化下部紊乱流态。其中的导沙板与水平面呈45度倾斜向上设置，且设置尺寸长为1cm，该设置是综合考量了水流流速与上升流影响两因素而得到的，图11为本发明中设置
称篮及导沙板的流场分布示意图；图12为本发明中设置称篮未设置导沙板的流场分布示意图；图13为本发明中未设置称篮的流场分布示意图通过观察图11、图12、图13的流场分布可知，当设置导沙板后，上升流得到了明显抑制且可以实现快速落淤；同时，导沙板与挡板皆可防止上升流，从而保障了测量环境的稳定。在具体测量时，经由流量泵输送的推移质沿水槽随着水流运动，当运动到集沙坑的时候，由于失去了床面支撑而落入集沙坑中，其中部分经由设置于称篮侧端的导沙板，而进入称篮中，经由电子天平实时读取称篮与推移质的总重量，最后根据称篮的单独水下重量、以及称篮和推移质整体的水下重量进行相应推移质输沙率的计算。测量完毕后，可通过对螺纹连接建立的钢杆进行拆卸处理，从而完成称篮的拆卸。下次试验时，再行组装。
119.设计及实验基本步骤包括：
120.1、率定水槽进口流量及下部围门对观测水域水动力的相关关系(保证水槽内试验水深不变，本次试验水深25cm)，所述率定具体为根据最小二乘法分别建立水槽内水流流速与上游水槽进口流量的线性拟合分析、水槽内水流流速与尾门开度的线性拟合分析；根据上述的线性拟合分析确定水槽内水流流速与尾门开度的对应关系，并根据此对应关系建立水流流速变频泵与尾门开度的适配调节。以便，后期有的放矢地调整水槽水动力条件，如图5所示。
121.2、基于水槽设定的边界条件及初始条件，数值求解表述三维水体流动的ns方程，配合vof数值处理方法，模拟计算集沙坑内动力云图以及泥沙进坑水域流速沿程分布曲线图，确定易于泥沙快速落淤的集沙坑尺寸；考量到离散方程的求解速度与求解过程中的存储空间，相应的数学模型选择广义极小残差(gmres)算法；根据模拟计算生成的坑内动力云图及坑距比例与流速的曲线图，本着入口流速较小且坑内动力较小的原则，进行两个图像的综合考量，筛选出同时满足两个条件的优选方案确定集沙坑的尺寸；如图6-9，示出了本实施例选取的不同坑距下的坑内动力云图示意；图6是40cm对应的坑内动力云图；图7是20cm对应的坑内动力云图；图8是32cm对应的坑内动力云图；图 9是50cm对应的坑内动力云图；通过结合坑距比例与流速的曲线图，进行综合筛选与确定；图10所示的即为筛选出的本实施例的坑内动力云图。
122.3、参照上述原理及过程中的描述搭建测量机构；
123.4、泥沙铺沙，控制铺沙厚度3cm；
124.5、水槽开启(低流速状态)，待水深涨至25cm，静置30min后开始试验；
125.6、起动仪器(adv，电子天平)，实时记录流速及泥沙重量；
126.7、恒定流量、尾门开度，记录天平读数。每次做完一种水流条件，收沙并重新铺沙重复2～5；
127.其中的推移质非恒定(单个加速、单个减速)输沙试验研究过程，具体为：
128.根据拟定的流速加速过程，通过前期水槽率定结果，采用数控水槽进口流量(即：设定流量变化的时间)，每隔30s调整围门开度，以保证水槽流速持续变化过程中，水槽水深不变。
129.本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，从对设备的定量优化角度建立对试验过程的服务，针对非恒定流的输沙率测量，通过建立对试验用水槽、集沙坑及输沙率测量机构的三者的定量优化形成对推移质非恒定输沙测量的协同服
务，通过控制测量中的水深保持不变，从而杜绝了水深因素对输沙强度的影响，使得测量结果能充分反映水流非恒定性对推移质输沙的影响；通过建立对集沙坑的设置位置与尺寸的优化，可实现在不断变化流速的非恒定流情形下的泥沙快速落淤，同时通过对坑内动力的控制服务于测量的精度；通过对测量机构的优化设置，采用钢杆结构加强称篮吊设的稳定性，减少称篮晃动度造成的对测量精度的影响，通过数值模拟，优化了测量机构布置；其中的导沙板设置，兼具导沙功能及抑制坑内边壁上升流影响，利于泥沙及时落淤于集沙盒中。导沙板与集沙坑的精细化设置，通过建立相互的补强，共同服务于准确及时快速落淤。通过上述的维度与梯度上纵横式的综合考量，精准非恒定输沙率的测量，为后续研究提供了较为准确的试验数据。

技术特征：

1.一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的试验水槽设计及实验方法，通过建立对实验过程中的实验水槽及实验条件两个因素的定量优化完成，据此建立对推移质非恒定输沙测量的协同服务。2.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验条件的定量优化，包括有：对试验过程中的实现水流加速或减速过程中水槽试验水深不变的控制。3.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验水槽的定量优化，包括有：对集沙坑的定量优化；所述的对集沙坑的定量优化，通过建立对集沙坑尺寸的优化实现。4.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对实验水槽的定量优化，包括有对输沙率测量机构的定量优化；所述的对输沙率测量机构的定量优化，通过对测量机构的结构优化及构成测量机构的零部件的定量优化实现。5.根据权利要求2所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：于水槽的进口设有变频流量泵，于水槽的尾部设有开度可调的尾门，通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，建立试验过程中的水槽水深不变的控制方法。6.根据权利要求5所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的通过试验确定尾门开度与控制流量变频泵的适配控制关系，具体为：建立水槽内水流流速与上游水槽进口流量的线性拟合分析、形成拟合方程，建立水槽内水流流速与尾门开度的线性拟合分析、形成拟合方程，根据以上两个拟合方程确定水槽进口流量与尾门开度的对应关系，据此建立相应的控制调节。7.根据权利要求3所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，以满足泥沙的及时落淤。8.根据权利要求7所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的基于进口流速及坑内动力两因素完成集沙坑的尺寸设置，具体为：基于水槽设定的边界条件及初始条件，数值求解表述三维水体流动的ns方程，配合vof数值处理方法，模拟计算集沙坑内动力云图以及泥沙进坑水域流速沿程分布曲线图，确定易于泥沙及时落淤的集沙坑尺寸。9.根据权利要求8所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：
所述的初始条件包括有：水槽试验水深不变；模拟流速参考推移质水槽模拟的最大流速。10.根据权利要求4所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；所述的对测量机构的结构优化，通过对称篮的结构优化实现，具体为：沿水流方向，于水流流进的称篮(1)侧端，设置导沙板(4)；于水流流出的称篮(1)侧端，设置挡板(5)。11.根据权利要求4所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述测量机构由设于集沙坑内的称篮(1)及吊设称篮的高精度电子天平(2)构成；所述的对零部件的定量优化，通过将吊设设置为刚性结构吊设完成。12.根据权利要求11所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的刚性结构吊设通过设置的钢杆(3)实现，所述钢杆(3)为实心设置、并以可拆卸的方式建立吊设，据此同时形成称篮(2)的可拆卸。13.根据权利要求10所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述导沙板与水平面呈45度倾斜向上设置，且设置尺寸长为1cm；按此设置的导沙板(4)兼具导沙功能及抑制坑内边壁上升流影响，利于泥沙及时落淤于集沙盒中。14.根据权利要求1所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：还包括有对水槽的定量优化设计。15.根据权利要求14所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述试验水槽的长度设置为65-75m；所述试验水槽的宽度设置为0.8-1.2m。16.根据权利要求3所述的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，其特征在于：所述的对集沙坑的定量优化，还通过建立对集沙坑于水槽中所处位置的优化实现，具体为：将集沙坑设于水槽长度方向的中部槽段，从而实现上游侧推移质输运过程的自适应调整及沿程输沙稳定。

技术总结

一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，所述设计方法通过建立对试验用水槽、集沙坑及输沙率测量机构的定量优化完成，通过对三者的定量优化形成对推移质非恒定输沙测量的协同服务。本发明的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，通过维度与梯度上纵横式的综合考量，精准非恒定输沙率的测量，为后续研究提供了较为准确的试验数据。数据。数据。