本发明涉及结构物水动力实验装置技术领域，具体地讲是一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，是一种利用自身结构特点，在其与波浪相互作用时利用测量仪器测试其所表现出减少动力因素影响的消浪性能装置；适用于海床条件较差地区，且对海洋生态环境影响小。
背景技术：
传统重力式防波堤存在着不能透过水流，掩护区域内水动力条件差，港区内外的水体交换只能在口门处进行，导致口门附近涨落潮时的流速较大，不利于船舶通行，导致泥沙淤积、水质污染等负面影响，且人类在海上进行作业活动需要在相对平稳的水域中进行，透空式防波堤成本较低且利于港区内外水体交换，可有效减小涨落潮时口门流速，达到船舶正常作业标准，对海洋生态环境影响小。另外，透空式结构也能够减轻防波堤的反射现象，避免由于入射波与反射波叠加形成较大的驻波，对堤身稳定产生不利影响。是一种符合海洋生态文明建设要求的新型防波堤。因此,透空式防波堤结构现在被越来越多的应用在防波堤工程中。但透空式结构会增大波浪透过率，会使部分波浪透过堤体继续传播，影响掩护水域内的泊稳条件；且同一结构对不同波高和周期的波浪的透射、反射特性均不同，对港区内船舶的泊稳条件造成不利影响。因此，开发一种消浪效果良好、结构受力较小的新型透空式防波堤对于推动高品质绿色港口建设意义重大。
目前，现有的测量仪器，存在与方箱型梳式透空堤消浪性能检测不匹配、价格昂贵、受外界环境干扰大等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置；主要解决降低波浪所具有的能量，可以减小地基应力与防波堤前波浪荷载,节省建造材料,促进港区内外水体交换，提高装置的消浪性能、波浪能转换效率和极端波浪下的生存能力等问题。
本发明提供的技术方案是：一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，其特殊之处在于，由直墙式透空堤、波高测量仪固定与调节装置和波高测量仪数据收集及处理设备三部分构成；
所述的直墙式透空堤由直立方形沉箱、背板、隔板、l形连接板、连接孔、进水孔、出气孔组成；所述的直立方形沉箱为多个，其背浪侧上部与背板相连接；所述的直立方形沉箱中部设隔板，隔板端部与背板下端相连，三者成为一体结构；所述的直立弧形沉箱底部设l形连接板，l形连接板上预留连接孔；所述的直立方形沉箱迎浪面下部设进水孔；所述的直立方形沉箱靠近背板上部设出气孔；
所述的波高测量仪固定与调节装置由调平螺丝、粗套杆、双向套筒、竖向控制螺丝、细套杆、套筒、水平控制螺丝、夹环、波高测量仪、支架组成；所述的支架横跨架立于水槽两壁顶端，支架上设调平螺丝；所述的支架由水平横向长杆件，垂直纵向杆件和水平纵向杆件固接而成的架立结构，上端中间位置的水平纵向杆件上套接套筒，下端的水平纵向杆件上套接双向套筒；所述的套筒下端垂直固接粗套杆；所述的细套杆上端内套于粗套杆中，并从双向套筒中穿出；所述的双向套筒上设竖向控制螺丝；所述的双向套筒上设水平控制螺丝；所述的夹环由两个圆弧金属片组成，固接在细套杆下端的侧面；所述的波高测量仪固定安装在夹环中间，波高测量仪通过夹环与细套杆连接；
所述的波高测量仪数据收集及处理设备放置在水槽外仪器操作台上，通过数据线与波高测量仪进行连接，对波高测量仪采集的数据进行处理和输出显示。
进一步的，所述的支架横跨架立于水槽两壁顶端；支架由2根水平横向长杆件、2根垂直纵向杆件、2根水平纵向杆件固接构成的框架结构，2根水平横向长杆件之间固接1根水平纵向杆件，套筒套于中间的水平纵向杆件上；2根垂直纵向杆件上端固接于水平横向长杆件中部，下端固接1根水平纵向杆件，双向套筒套于支架下端的水平纵向杆件上；在水平横向长杆件两端均留有螺纹孔。
进一步的，所述的调平螺丝安装在水平横向长杆件两端预留螺纹孔内，旋转调平螺丝，调节螺丝从螺纹口伸出长短，调整支架的水平度。
本发明的有益效果，1、根据实验室试验水槽的特定环境，利用水槽两壁顶端为依托支撑波高测量仪固定与调节装置，节省材料，不占用实验室其他资源；2、波高测量仪固定与调节装置能够控制波高测量仪的水平和垂直方向的移动，可测量位置灵活多变；3、整个试验装置的每部分均拆卸方便，安装简单，非常适合在实验水槽内使用；4、与传统防波堤相比，节省材料、轻便易施工、整体性强、各部分独立又有机结合，可根据不同实验水槽开展不同比尺的直立弧墙梳式透空堤消浪性能的测量试验；5、与传统透空堤相比，在发挥防波消浪作用的同时，可兼具波能转换,既能够使港区免遭波浪侵袭,为港区提供良好的船舶泊稳条件,还能实现海洋波浪能发电,缓解供电；6、适用于海床条件较差地区，且对海洋生态环境影响小。
附图说明
图1是本发明的整体装置示意图；
图2是本发明的直墙式透空堤正面示意图；
图3是本发明的直墙式透空堤背面示意图；
图4是本发明的波高测量仪固定与调节装置示意图；
图5是本发明的波高测量仪固定与调节装置部分示意图。
图中：1直墙式透空堤，11直立弧形沉箱，12背板，13隔板，14l形连接板，15连接孔，16进水孔，17出气孔，2波高测量仪固定与调节装置，21调平螺丝，22粗套杆，23双向套筒，231竖向控制螺丝，24细套杆，25套筒，251水平控制螺丝，26夹环，27波高测量仪，28支架，281水平横向长杆件，282垂直纵向杆件，283水平纵向杆件，3波高测量仪数据收集及处理设备。
具体实施方式
为方便进一步了解本发明的内容和特点以及功能，配合附图详细说明如下：
如图1、2、3、4、5所示，一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，由直墙式透空堤1、波高测量仪固定与调节装置2和波高测量仪数据收集及处理设备3三部分构成；所用材质均不生锈，且重量较轻；
直墙式透空堤1由直立方形沉箱11、背板12、隔板13、l形连接板14、连接孔15、进水孔16、出气孔17组成；直立方形沉箱11共有多个，其背浪侧上部与背板12相连接；隔板13设置在直立方形沉箱11中部并且端部与背板12下端相连，三者连接成一体结构；l形连接板14焊接在直立弧形沉箱11底部，并预留连接孔15，通过连接孔15将直墙式透空堤1嵌固于水槽底部，形成一整体结构；直立方形沉箱11其迎浪面下部开设进水孔16，直立方形沉箱11顶部靠近背板12处开设出气孔17；出气孔17是为了方便测量结构的功能性，方便放置波高测量仪；进水孔16为了便于波浪的进入直立方形沉箱11推动空气，与出气孔17相通形成气室，只留出气孔17一个出口；
波高测量仪固定与调节装置2由调平螺丝21、粗套杆22、双向套筒23、竖向控制螺丝231、细套杆24、套筒25、水平控制螺丝251、夹环26、波高测量仪27、支架28组成；将支架28横跨架立于水槽两壁顶端；支架28由2根水平横向长杆件281、2根垂直纵向杆件282、2根水平纵向杆件283固接构成的框架结构，2根水平横向长杆件281之间固接1根水平纵向杆件283，套筒25套于中间的水平纵向杆件283上；2根垂直纵向杆件282上端固接于水平横向长杆件281中部，下端固接1根水平纵向杆件283，双向套筒23套于支架28下端的水平纵向杆件283上；在水平横向长杆件281两端均留有螺纹孔；调平螺丝21共4个，分别安装在水平横向长杆件281两端均留有螺纹孔内，旋转调平螺丝21，调节螺丝21从螺纹口伸出长短，调整支架28的水平度；粗套杆22垂直安装于2根水平横向长杆件281之间垂直纵向杆件282上，且粗套杆22与垂直纵向杆件282用套筒25连接，方便水平移动；细套杆24上端内套与粗套杆22中，且可以伸缩，下端从双向套筒23穿过；在双向套筒23上安装竖向控制螺丝231，控制细套杆24的伸缩；在双向套筒23上安装水平控制螺丝251，控制粗套杆22与细套杆24的水平位移；夹环26由两个圆弧金属片组成焊接在细套杆24下端的侧面，且端头留有螺栓孔；将波高测量仪27安装在夹环26中间，波高测量仪27通过夹环26与细套杆24相连，波高测量仪27所处高度随细套杆24的伸缩而变化；
波高测量仪数据收集及处理设备3放置在水槽外控制操作台上，通过数据线与波高测量仪27进行连接，用来对波高测量仪27采取的数据进行处理和输出显示。
本发明一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，使用时将直墙式透空堤按照设计进行组装并安装于试验水槽内，波高测量仪按照试验要求放置于要求位置并调整水平和垂直位置，以确保试验精度。
尽管上面结合附图对本发明专利的实施方式进行了描述，但是本发明并不局限于上述具体的实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出更多的形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
1.一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，其特征在于，由直墙式透空堤（1）、波高测量仪固定与调节装置（2）和波高测量仪数据收集及处理设备（3）三部分构成；
所述的直墙式透空堤（1）由直立方形沉箱（11）、背板（12）、隔板（13）、l形连接板（14）、连接孔（15）、进水孔（16）、出气孔（17）组成；所述的直立方形沉箱（11）为多个，其背浪侧上部与背板（12）相连接；所述的直立方形沉箱（11）中部设隔板（13），隔板（13）端部与背板（12）下端相连，三者成为一体结构；所述的直立弧形沉箱（11）底部设l形连接板（14），l形连接板（14）上预留连接孔（15）；所述的直立方形沉箱（11）迎浪面下部设进水孔（16）；所述的直立方形沉箱（11）靠近背板（12）上部设出气孔（17）；
所述的波高测量仪固定与调节装置（2）由调平螺丝（21）、粗套杆（22）、双向套筒（23）、竖向控制螺丝（231）、细套杆（24）、套筒（25）、水平控制螺丝（251）、夹环（26）、波高测量仪（27）、支架（28）组成；所述的支架（28）横跨架立于水槽两壁顶端，支架（28）上设调平螺丝（21）；所述的支架（28）由水平横向长杆件（281），垂直纵向杆件（282）和水平纵向杆件（283）固接而成的架立结构，上端中间位置的水平纵向杆件（283）上套接套筒（25），下端的水平纵向杆件（283）上套接双向套筒（23）；所述的套筒（25）下端垂直固接粗套杆（22）；所述的细套杆（24）上端内套于粗套杆（22）中，并从双向套筒（23）中穿出；所述的双向套筒（23）上设竖向控制螺丝（231）；所述的双向套筒（23）上设水平控制螺丝（251）；所述的夹环（26）由两个圆弧金属片组成，固接在细套杆（24）下端的侧面；所述的波高测量仪（27）固定安装在夹环（26）中间，波高测量仪（27）通过夹环（26）与细套杆（24）连接；
所述的波高测量仪数据收集及处理设备（3）放置在水槽外仪器操作台上，通过数据线与波高测量仪（27）进行连接，对波高测量仪（27）采集的数据进行处理和输出显示。
2.根据权利要求1所述的一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，其特征在于，所述的支架（28）横跨架立于水槽两壁顶端；支架（28）由2根水平横向长杆件（281）、2根垂直纵向杆件（282）、2根水平纵向杆件（283）固接构成的框架结构，2根水平横向长杆件（281）之间固接1根水平纵向杆件（283），套筒（25）套于中间的水平纵向杆件（283）上；2根垂直纵向杆件（282）上端固接于水平横向长杆件（281）中部，下端固接1根水平纵向杆件（283），双向套筒（23）套于支架（28）下端的水平纵向杆件（283）上；在水平横向长杆件（281）两端均留有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的一种直墙式透空堤消浪性能的测量装置，其特征在于，所述的调平螺丝（21）安装在水平横向长杆件（281）两端预留螺纹孔内，旋转调平螺丝（21），调节螺丝（21）从螺纹口伸出长短，调整支架（28）的水平度。
技术总结