水利模型改进加糙体技术领域
本发明涉及一种水利模型改进加糙体，属于水利模型试验技术领域。
背景技术
加糙是水利模型试验的关键技术之一，绝大多数水利模型都需要加糙才能满足水
利模型的阻力相似,因此模型加糙效果的好坏直接关系着水利模型模拟的效果和精度。
水利模型常采用的加糙体有卵石、碎石、混凝土立方体、平板以及十字板等，从宏
观角度来看，其适应水槽试验，起到一定的加糙效果，然对于微观机理的探讨以及研究较为
欠缺，加糙体的绕流是其形成宏观阻力的最重要的微观过程，研究加糙体绕流对于认识模
型加糙的微观机理有着非常重要的意义，现目前使用的加糙体存在如下几点问题，现有加
糙体形态不规则，研究糙度数值无法准确定位；理论上分析粗糙率时，需要根据加糙体之间
的不同布置横距以及纵距拟合糙率计算公式，现有加糙体很难很好的定位，一方面加糙体
形状不规则，另一方面，现有加糙体材质也很难利用胶水粘贴固定，且胶水难以接受水流长
期冲击；现有的三角形或梅花型加糙体由于其加糙体外形无法完全对称，对于涨退潮试验
无法做到双向准确试验，试验适应性过于单调；现有加糙体边界为直角变化，没有流线型的
圆弧倒角，易造成对试验水流的实际干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水利模型改进加糙体，该水利模型改进加糙
体解决了加糙体不易很好的定位、稳定性差和不能准确模拟天然河道的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的水利模型改进加糙体包括内芯、翅板、过流柱、
受力板、受力柱，内芯外侧均匀设有若干个翅板，内芯下端连接过流柱，过流柱下端连接受
力柱，过流柱与受力柱的连接处套接受力板。
所述内芯、翅板、过流柱、受力板、受力柱一体成型。
所述翅板为圆角翅板。
所述翅板竖直设置且翅板的高度与内芯的高度相等。
所述翅板数量为6块或8块。
所述受力板为圆形。
采用这种水利模型改进加糙体，具有以下优点：
1、由于内芯下端连接过流柱，这样既能大幅度减少河床层流破坏而且还能模拟出水生
植物的茎秆，使得加䎭体模拟天然河道更加逼真。
2、由于过流柱下端连接受力柱，过流柱与受力柱的连接处套接受力板，受力板为
圆形，增加受力板能够稳定抵抗整体结构在水流冲击下的纵向力，圆形结构使得其在各个
方向上的均能稳定受力，增加受力柱为了抵抗水流冲击下产生的横向力。受力板和受力柱
组合受力使得加䎭体的整体稳定性大大增强，保证加䎭体在模型试验中稳定受力，从而保
证模型试验的糙率稳定，使得河工模型试验具有可重复性，突破模型试验的不可重复性。
3、由于内芯外侧均匀设有若干个翅板，翅板为圆角翅板，利用圆角翅板能够使水
流按流线转向，减小对试验水流干扰，同时也对水流具有一定的阻力可以测定出粗糙率，模
型潮位、流速与天然基本一致，模型较好地复演了天然河道水流运动规律，加糙体前后对称
一致，可以在同一基准情况下，解决涨退潮或分流或汇流时模型试验的加糙问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
其中有：1. 内芯；2. 翅板；3. 过流柱；4. 受力板；5. 受力柱。
具体实施方式
本申请涉及以下技术特征：内芯1、翅板2、过流柱3、受力板4、受力柱5。
图1所示水利模型改进加糙体，包括内芯、翅板、过流柱、受力板、受力柱，内芯外侧
均匀设有若干个翅板，内芯下端连接过流柱，过流柱下端连接受力柱，过流柱与受力柱的连
接处套接受力板。
所述内芯、翅板、过流柱、受力板、受力柱一体成型。
所述翅板为圆角翅板。
所述翅板竖直设置且翅板的高度与内芯的高度相等。
所述翅板数量为6块或8块。
所述受力板为圆形。
由于天然河道在河床表面有一层较薄的层流，若直接将加糙体置于河床表面将会
破坏河床的层流结构，不能准确模拟天然河道，增加过流柱，既能大幅度减少层流破坏而且
还能模拟出水生植物的茎秆，使得加糙体模拟天然河道更加逼真。
由于内芯和翅板组成的加糙体整体高度提高，其自身结构不能起到受力稳定的作
用，在水流的冲击下对河床力矩增加，容易倾倒。增加受力板能够稳定抵抗整体结构在水流
冲击下的纵向力，圆形结构使得其在各个方向上的均能稳定受力，增加受力柱为了抵抗水
流冲击下产生的横向力。受力板和受力柱组合受力使得加糙体的整体稳定性大大增强，保
证加糙体在模型试验中稳定受力，从而保证模型试验的糙率稳定，使得河工模型试验具有
可重复性，突破模型试验的不可重复性。
利用翅板能够使水流按流线转向，加糙体与加糙体之间设定一定的横距以及纵
距，其糙率具有一个较大的调整范围,且随着加糙间距的增加水力阻力减小,减小的幅度越
来越小,最后基本不变；雷诺数在3500左右水流进入阻力平方区,进入阻力平方区后,随着
相对淹没度的增大水力阻力减小,最后达一定值。
选择任一翅板方向与水流方向一致，由于加糙体前后对称，因而在处理分汊河道
汇流加糙以及涨退潮时模型试验的加糙问题，该加糙体具有较好的一致性，可以很准确的
测定出稳定的加糙糙率，便于试验研究。
本申请中没有详细说明的技术特征为现有技术。上述实施例仅例示性说明本申请
的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精
神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱
离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利
要求所涵盖。