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龙图腾网获悉黄河水利委员会黄河水利科学研究院申请的专利一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117947734B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311809387.0，技术领域涉及：E02B1/02；该发明授权一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法是由王仲梅;来志强;赵连军;马卓珺;马成录;康军;陈晓年;张利娟;来亮;吴承君;潘丽;吴国英;张秀来;陈林;杨文丽;李远程;王贞;张清清;来嘉豪;张文皎;赵荥;吕鸣聪;张源;来子越;南朝阳;徐书岭;杨平生设计研发完成，并于2023-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法,属于水利工程领域，其IPC国际专利分类号为E02B100。本发明的方法采用的水工模型通过进退水池系统、调水管道系统、粗颗粒投料口、可移动式及可伸缩式支架等，能够实现不同分岔管道角度、不同整体倾斜角度、不同管道进出流形式的试验工况快速、便捷和稳定转换。采用密闭矩形玻璃水箱，降低因有机玻璃、水流等不同材质折射率导致的摄像图片失真，能够提高高速摄像机观测精度。三组进退水池之间能够通过调用管道和调用阀门，使得进退水池之间来回调水，实现水流的循环利用，起到节约水资源的作用。

本发明授权一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法在权利要求书中公布了：1.一种模拟分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：安装研究分岔管道含沙水流粗颗粒输送特性的水工模型； 所述水工模型包括进退水池系统、试验管道系统和调水管道系统，所述进退水池系统包括一号水池1、二号水池2和三号水池3，所述试验管道系统包括一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16，所述调水管道系统包括三条进退水池调用管道19，所述一号水池1、二号水池2和三号水池3通过三条所述进退水池调用管道19两两连通构成三角形布置形式，所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16的一端分别与所述一号水池1、二号水池2和三号水池3连通，所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16的另一端交汇连通于一点形成三通管路； 所述一号水池1为进水池，所述二号水池2和三号水池3为退水池；所述一号水池1内设有抽沙泵22，所述抽沙泵22固定在抽沙泵钢支架23上并与所述一号试验管道14连通，用于将含沙水流抽入一号试验管道14中；所述二号水池2和三号水池3的池体24的内壁固定设置有粗颗粒水下滤网26和粗颗粒水下称重传感器27，所述粗颗粒水下称重传感器27固定在粗颗粒水下称重传感器钢支架28上并与粗颗粒水下称重传感器数据采集仪18连接；所述一号水池1、二号水池2和三号水池3的池体24内均设有含沙水流搅拌器25； 所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16均为透明的有机玻璃材质；所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16均包括控制段和观测段，其中所述控制段为所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16靠近一号水池1、二号水池2和三号水池3的一端，所述观测段为所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16远离一号水池1、二号水池2和三号水池3的一端；所述观测段通过具有设定倾角的法兰盘10与所述控制段连接； 所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16的所述控制段上均设有试验管道控制阀门4、电磁流量计5和粗颗粒投料管道7，所述粗颗粒投料管道7上端设有粗颗粒投料口6，下端设有粗颗粒控制阀门8用于控制所述粗颗粒投料管道7的开闭； 所述粗颗粒投料口6的最低高度H由公式1确定： 式中，ht为抽沙泵22扬程，Z1为一号水池1的水面距一号试验管道14的控制段底部水平面高度，α为流速水头修正系数，vmax为试验过程中出现的最大流速，g为重力加速度，λ为沿程水头损失系数，L为水流从抽沙泵22沿管道至第一个粗颗粒投料管道的距离，d为试验管道内径，ζ1为抽沙泵22处局部水头损失系数，ζ2为弯管段局部水头损失系数，ζ3为电磁流量计5位置局部水头损失系数，ζ4为试验管道控制阀门4位置局部水头损失系数，ζ5为粗颗粒投料管道7位置局部水头损失系数； 所述一号试验管道14、二号试验管道15和三号试验管道16的所述观测段设置在注满清水的密闭矩形玻璃水箱13中，所述观测段上均布有多个压强检测孔，所述压强检测孔内设置有压强传感器12，所述压强传感器12的侧头外部包裹有防泥沙过滤网34，所述压强传感器12均与压强传感器信号采集仪21相连接； 步骤二，设定试验工况； 根据设定的含沙量，在所述一号水池1中加入泥沙，开启含沙水流搅拌器25，搅拌形成设定含沙量的含沙水流；根据设定的倾斜角度，选用设定倾角的法兰盘10连通所述观测段和控制段，使观测段和控制段之间形成设定的倾斜角度； 步骤三，检查一号水池1中是否有充足的水，若没有充足的水，则打开进退水池调用管道控制阀门20将二号水池2和或三号水池3中富余的水调入一号水池1；设置压强传感器12和粗颗粒水下称重传感器27的参数，并对压强进行清零； 步骤四，将高速摄像机17架设至密闭矩形玻璃水箱13前，用以拍摄清水中粗颗粒的运动； 步骤五，开启抽沙泵22，完全打开二号试验管道15和和三号试验管道16上的试验管道控制阀门4；调节一号试验管道14上的试验管道控制阀门4的开度：首先进行粗调，当观察电磁流量计5显示流量数值达到目标流量附近时，再进行微调，直到调至目标流量且流量数值不再波动变化，调节完毕； 步骤六，开启粗颗粒水下称重传感器数据采集仪18、压强传感器信号采集仪21；打开一号试验管道14上的粗颗粒控制阀门8，关闭二号试验管道15和三号试验管道16上的粗颗粒控制阀门8，把粗颗粒均匀地倒入一号试验管道14上的粗颗粒投料口6，开启高速摄像机17，同时用秒表计时，粗颗粒刚进入一号试验管道14时记录一次时间，完全离开二号试验管道15和三号试验管道16时记录一次时间； 步骤七，等到粗颗粒完全流出二号试验管道15和三号试验管道16时，关闭高速摄像机17、粗颗粒水下称重传感器数据采集仪18、压强传感器信号采集仪21、抽沙泵22，等三个试验管道内清水完全流出后关闭三个试验管道控制阀门4； 步骤八，将试验数据导出，并将粗颗粒水下滤网26中滤出的粗颗粒捞出回收利用； 步骤九，对导出的试验数据进行处理。

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