Page 101 - 2023年第54卷第12期

２．４ 实验步骤 实验步骤分两种情况：无冻融的实验序列 ＦＴＦ － Ｕ与 ＦＴＦ － Ｎ中，实验前先将分体沙槽
按顺序置入水槽内，固定沙槽边壁，除上游第一个沙槽的上游挡板及下游最后一个沙槽的下游挡板保
留外，其他沙槽均不设立挡板，以形成连续泥沙床体；另有两块引流板上游端口间距与水槽的宽度相
同，其下游端口间距与沙槽的宽度相同，引流板俯视断面呈 ４５°三角形状，可使水流平缓引入沙槽测
试区，避免对测试区沙床造成扰动。沙槽内填铺测试沙，推动磨平器沿水槽上端滑轨平稳移动，生成
高度均为 ７．０ｃｍ的初始平整沙床。检查水槽坡度、接沙篮状况、水箱水位及尾门开度。开启水泵，初
期维持水泵最小输出流量（ ３．０Ｌ?ｓ），水流缓慢淹没沙床且不会破坏床面结构，数分钟后，通过流量控
制系统，缓慢增大流量，达到目标流量且稳定后按秒表计时，开始推移质输沙实验，实验过程中系统
自动记录流量，使用水位计、多普勒流速仪等测量水深、流速，观测接沙篮内累积泥沙状况，到预定
时刻且保证接沙篮尚未淤满前关闭水泵，水槽内排干水后将接沙篮内的湿沙取出，做好记录后放入电
热干燥箱内将其烘干，然后筛分、称重。
有冻融过程的实验序列 ＦＴＩ － Ｕ与 ＦＴＩ － Ｎ中，先要执行沙床表层冷冻与融化测试，实验前先安装、
固定 分 体 沙 槽 的 上 下 游 挡 片， 检 查 沙 槽 上 端 吊 钩， 将 沙 槽 放 入 一 中 转 箱 内 （ ６３５ｍｍ× ４２５ｍｍ×
３５８ｍｍ ）。铺设测试沙，保 证 沙 槽 内 床 面 高 度 与 沙 槽 挡 板 高 度 均 为 ７．０ｃｍ，向 中 转 箱 缓 慢 注 入 清
水，水漫过沙床表面即可。将装有沙槽的水箱拖入恒 温箱，设定 温度 为 － ３５℃，持续 运行 ２ｈ后，
沙床表层完全冻结，床面形成冰晶。然后，将恒温箱内的温度调至 ＋ ２０℃，约 １ｈ左右沙床表层融
化（见图 ６），关停恒温箱，装有沙槽的水箱被从恒温箱移出，并依次按照其编号顺序及左右两侧位
置放回水槽原位，至 少 数 小 时 准 备 完 毕 后，执 行 与 ＦＴＦ － Ｕ与 ＦＴＦ － Ｎ序 列 相 同 的 常 温 推 移 质 输 沙
实验。

图 ６ 均匀沙床与非均匀沙床冻融测试中沙床表层冷冻与融化过程

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