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一种泥沙水下休止角测量方法
一种泥沙水下休止角测量方法
本发明公开了一种泥沙水下休止角测量方法，包括采用漏斗将泥沙添加到检测容器中预先测定好半径大小的圆台上并在水面下堆积形成沙堆的步骤，其特征在于，采用连通器原理将高程测量转换为水位测量一步；取下加沙漏斗，用测针测量中央圆台的顶部，测针读数作为初始读书& ；第二步:将测针拉到观测筒口以上，关闭排沙口，加水容器中加水后，启动升降装置，控制加水容器上升使得容沙器中水位逐渐上升到观测筒，并达到中央圆台顶部以上高出中央圆台堆沙后的预计最高位置后停止；
第三步:加沙漏斗搁置到观测筒上，通过加沙漏斗开始逐步往中央圆台加沙，待中央圆台上沙粒堆积且底部边缘蔓延到中央圆台侧边位置，当沙粒开始向圆盘外各方向均有滑移跌落时判断为已形成稳定沙堆，此时停止加沙并取下加沙漏斗；
第四步:控制升降装置，使得加水容器逐步下降，该过程中观测水面状况，水面中部刚出现不平时判断此时水面和沙堆高度齐平，停止下降，此时液面在沙锥尖达到平衡，液面不再变化；
第五步:然后放下测针，当测针下端针尖和水面接触时，测量出水面高度读数h1;计算得到沙锥的高度，式中为圆台顶部防滑边圈的高度；
第六步:然后再根据事先预测得到的中央圆台的半径R，则可以算出泥沙颗粒水下休止角大小。
[0011]这样，沙堆是靠砂粒在水中自然跌落堆积形成，并靠检测水位高度的方式获取沙堆高度，对沙堆周围水域没有干扰和搅动，故极大地提高了检测精度。同时，由于水面无干扰时为完整平面，但当沙堆顶部和水平齐平时，此时沙堆顶部会对水平面产生干扰，水平面被破坏，这种水表面被干扰后造成的视觉差异特别明显，并且观测筒为透明材料的圆筒形构件，会形成放大镜的观察效果，使得可以及为准确地确定出水面和沙堆高度齐平时的水位高度，故这种方式能够保证很高的检测灵敏度和准确性。
[0012]作为优化，采用的测量装置中，所述中央圆台上端位置沿四周设置有一圈向上凸起的防滑边圈。防滑边圈高度优选为2mm。
[0013]这样可以防止中央圆台上表面的砂粒在压力下形成侧滑，无法正常堆积到中央圆台侧边位置，无法完成试验测量，特别是被检测沙粒粒径较大时，更是需要靠防滑边圈对底部沙粒形成约束，避免侧滑，才能顺利形成堆积并完成检测。
[0014]作为优化，采用的测量装置中，所述容沙器底部角落位置还设置有带开关阀的排沙口。；测量完毕后打开排沙口，将实验泥沙收集起来，集中进行处理。
[0015]这样，一次检测后，可以通过排沙口将泥沙取出，以方便快速清理后进行再次测量。
[0016]作为优化，采用的测量装置中，连通管道和容沙器相连一端位于容沙器和观测筒连接位置且向下45度斜对中央圆台侧壁设置。这样，方便连通管道的安装设置，避免泥沙进入管道，并且能够将连通管道进水和出水对水流的扰动降到最低，提高检测精度。
[0017]上述方案中，所述水位检测仪器为测针装置。测针装置是一种用于检测水位的装置，其具体结构可以是包括一个插座，插座固定设置在观测筒上端，插座上竖向设置有插孔，插孔内可抽动地插接有竖向设置的测针，测针下端能够延伸进入到观测筒内，测针侧面设置有水位刻度；当测针下端针尖和水面接触时，可以直接读出测针上端和插座高度比较得出的水位读数。
[0018]这样，采用测针装置检测水位高