本发明属于水利工程，具体是指一种大型多功能变坡水槽及其使用方法。
背景技术：
1、在水利工程领域，深入研究水流的特性和规律对于工程设计和运维至关重要，水流特性决定了水利工程设施的结构形式、运行效率及安全性能，对于预测和控制洪水、合理调配水资源等具有重要意义，然而，由于天然河流环境的复杂性和多样性，传统的试验方法难以全面模拟和预测各种水流条件下的水流特性。
2、目前，市面上缺乏一种能够模拟不同坡度下的天然河道径流、研究水沙耦合运动规律及河道演变和泥沙输运等问题的水槽系统，传统的水槽系统往往功能单一，无法满足水利工程研究中对于不同坡度水流条件模拟的需求，从而限制了水利工程研究的深度和广度。
技术实现思路
1、为了解决上述的问题，本发明提出了一种大型多功能变坡水槽。
2、本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种大型多功能变坡水槽，包括支撑架，所述支撑架的上端设有铰支座，所述铰支座上铰接变坡水槽的下端一侧，所述支撑架的一侧设有升降机构，所述升降机构内放置有变坡水槽的另一侧，所述变坡水槽内部一侧设有尾门机构，所述变坡水槽的一端连接有出水箱，所述出水箱的下端贯通连接有软接头一的一端，所述软接头一的另一端贯通连接在沉沙溢流箱的上端，所述沉沙溢流箱的一侧贯通连接有回流管道的一端，所述回流管道的另一端贯通连接在储水箱的侧壁上，所述储水箱的上端设有水泵，所述水泵的输出端贯通连接有输出管的一端，所述输出管的另一端贯通连接有软接头二的一端，所述软接头二的另一端贯通连接进水箱的一端，所述进水箱的另一端连接变坡水槽的另一端，所述输出管上设有电动蝶阀二，所述回流管道上设有直流管道泵，所述回流管道上设有电动蝶阀一，所述直流管道泵设于电动蝶阀一的一侧。
3、进一步地，所述沉沙溢流箱的内部侧壁上设有隔离网板。
4、进一步地，所述变坡水槽包括底架外包，所述底架外包的一侧下端铰接铰支座上，所述底架外包的上端设有不锈钢立柱，所述不锈钢立柱的内侧设有玻璃胶，所述玻璃胶的一侧设有钢化夹角玻璃，所述不锈钢立柱的上端设有不锈钢上边梁，所述不锈钢上边梁的上端设有导轨，所述导轨上滑动设置有移动小车组件。
5、进一步地，所述升降机构包括升降架，所述升降架设于支撑架的一侧，所述升降架的上端一侧设有电机三，所述电机三的输出端安装有联轴器二的一侧，所述联轴器二的另一侧安装有滚珠丝杠一，所述滚珠丝杠一上套接有滑动支架，所述丝杠一和滑动支架螺纹连接。
6、进一步地，所述尾门机构包括尾门边框，所述尾门边框设于钢化夹角玻璃的内壁上，所述尾门边框的侧壁底端设有尾门底框，所述尾门底框的上端设有轴套，所述轴套内转动设有下转轴的一端，所述下转轴上设有开合叶片的一端，所述开合叶片的另一端安装有上转轴的一端，所述上转轴的另一端安装有弹性联轴器一的一端，所述弹性联轴器一的另一端安装有联接轴，所述联接轴的上端设有开合蜗轮，所述尾门边框的侧壁上设有中间支撑块，所述中间支撑块内设有轴承一，所述轴承一套接上转轴，所述尾门边框的上端设有顶部支撑块，所述顶部支撑块的上端设有蜗轮传动箱，所述顶部支撑块内转动套接有联接轴，所述顶部支撑块的上端一侧设有减速箱，所述减速箱的输入端安装电机二的输出端，所述减速箱的输出端安装蜗杆的一端，所述蜗杆和开合蜗轮啮合转动相连，所述蜗轮传动箱的一端设有轴承二，所述轴承二内套接蜗杆的另一端。
7、进一步地，所述移动小车组件包括滑块一，所述滑块一滑动套接导轨上，所述钢化夹角玻璃的侧壁上端设有直线齿条，所述滑块一的下端设有电机一，所述电机一的输出端设有齿轮，所述齿轮和直线齿条啮合转动相连，所述滑块一上端一侧设有直线滑轨一，所述滑块一上端相邻一侧设有电机四，所述滑块一上端相邻另一侧设有固定块，所述电机四的输出端设有滚珠丝杠二的一端，所述滚珠丝杠二的另一端转动设于固定块上，所述直线滑轨一上滑动套接有滑块二，所述滚珠丝杠二上套接有滑块二，所述滚珠丝杠二和滑块二螺纹连接，所述滑块二的一侧设有固定板，所述固定板的上端设有电机五，所述固定板的侧壁上设有固定架，所述固定架内设有直线滑轨二，所述电机五的输出端设有滚珠丝杠三的一端，所述滚珠丝杠三的另一端转动安装在固定架的内部底端，所述滚珠丝杠三上套接有滑块三，所述滚珠丝杠三和滑块三螺纹连接，所述直线滑轨二上滑动套接有滑块三，所述固定架的侧壁上滑动套接滑块三，所述滑块三上可拆卸设有测量仪器。
8、本方案还公开了一种大型多功能变坡水槽的使用方法，主要包括如下步骤：
9、步骤一：打开直流管道泵、电动蝶阀一、水泵、电动蝶阀二，电机二输出端转动带动减速箱的输出端转动，减速箱的输出端转动带动蜗杆转动，蜗杆转动带动开合蜗轮转动，开合蜗轮转动带动联接轴转动，联接轴转动带动弹性联轴器一转动，弹性联轴器一转动带动上转轴转动，上转轴转动带动开合叶片，满足小流量情况小开度调节的同时，又能满足大流量大开度调节；
10、步骤二：水泵启动后将储水箱内的水通过输出管、软接头二和进水箱输出到变坡水槽内，其中变坡水槽内设有泥沙，带有泥沙的水流通过变坡水槽进入出水箱，通过软接头一进入沉沙溢流箱内，经过隔离网板的过滤后进入回流管道内，直流管道泵的作用是加速水的流速，最后进入储水箱内，以此循环；
11、步骤三：电机三输出转动带动联轴器二转动，联轴器二转动带动滚珠丝杠一转动，滚珠丝杠一转动带动滑动支架向上运动，由于滑动支架上放置着变坡水槽的另一侧，即变坡水槽的一端被抬起，模拟不同的水流条件；
12、步骤四：电机一输出端转动带动齿轮转动，齿轮和直线齿条啮合，从而带动滑块一在导轨上左右移动，电机四输出端转动带动滚珠丝杠二转动，滚珠丝杠二转动带动前后滑块二移动，滑块二前后移动带动固定板前后移动，电机五输出端转动带动滚珠丝杠三转动，滚珠丝杠三转动带动滑块三上下移动，滑块三上下移动带动测量仪器上下移动，利用测量仪器对水流进行检测。
13、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
14、(1)有助于研究水流特性：通过调整水槽的坡度，可以模拟不同的水流条件，如明渠水流、堰流、水跃等，研究人员可以观察和测量水流的速度、水深、水面曲线等参数，以了解水流的特性和规律。
15、(2)有助于模拟河道径流：变坡水槽可以模拟不同坡度下的天然河道径流，研究水沙耦合运动规律，以及河道演变和泥沙输运等问题。
16、(3)有助于研究泥沙运动：在水槽中加入泥沙，可以研究泥沙的起动、输运和沉积过程，通过改变坡度和水流条件，可以观察泥沙的运动轨迹和沉积形态，为河流治理和港口工程等提供参考。
17、(4)有助于进行水工模型试验：变坡水槽可用于进行水工建筑物(如大坝、水闸、桥墩等)的模型试验，通过模拟不同的水流条件和建筑物布置，研究水工建筑物对水流的影响，以及水流对建筑物的作用力。
18、(5)有助于教学演示：变坡水槽可以作为教学工具，向学生展示水流现象和水力学原理，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
1.一种大型多功能变坡水槽，包括支撑架(50)，所述支撑架(50)的上端设有铰支座(1)，所述铰支座(1)上铰接变坡水槽(14)的下端一侧，其特征在于，所述支撑架(50)的一侧设有升降机构(16)，所述升降机构(16)内放置有变坡水槽(14)的另一侧，所述变坡水槽(14)内部一侧设有尾门机构(15)，所述变坡水槽(14)的一端连接有出水箱(13)，所述出水箱(13)的下端贯通连接有软接头一(3)的一端，所述软接头一(3)的另一端贯通连接在沉沙溢流箱(2)的上端，所述沉沙溢流箱(2)的一侧贯通连接有回流管道(7)的一端，所述回流管道(7)的另一端贯通连接在储水箱(12)的侧壁上，所述储水箱(12)的上端设有水泵(9)，所述水泵(9)的输出端贯通连接有输出管(10)的一端，所述输出管(10)的另一端贯通连接有软接头二(4)的一端，所述软接头二(4)的另一端贯通连接进水箱(51)的一端，所述进水箱(51)的另一端连接变坡水槽(14)的另一端，所述输出管(10)上设有电动蝶阀二(11)，所述回流管道(7)上设有直流管道泵(5)，所述回流管道(7)上设有电动蝶阀一(6)，所述直流管道泵(5)设于电动蝶阀一(6)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种大型多功能变坡水槽，其特征在于：所述沉沙溢流箱(2)的内部侧壁上设有隔离网板(52)。
3.根据权利要求2所述的一种大型多功能变坡水槽，其特征在于：所述变坡水槽(14)包括底架外包(22)，所述底架外包(22)的一侧下端铰接铰支座(1)上，所述底架外包(22)的上端设有不锈钢立柱(23)，所述不锈钢立柱(23)的内侧设有玻璃胶(25)，所述玻璃胶(25)的一侧设有钢化夹角玻璃(24)，所述不锈钢立柱(23)的上端设有不锈钢上边梁(26)，所述不锈钢上边梁(26)的上端设有导轨(27)，所述导轨(27)上滑动设置有移动小车组件(8)。
4.根据权利要求3所述的一种大型多功能变坡水槽，其特征在于：所述升降机构(16)包括升降架(45)，所述升降架(45)设于支撑架(50)的一侧，所述升降架(45)的上端一侧设有电机三(47)，所述电机三(47)的输出端安装有联轴器二(48)的一侧，所述联轴器二(48)的另一侧安装有丝杠一(49)，所述丝杠一(49)上套接有滑动支架(46)，所述丝杠一(49)和滑动支架(46)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种大型多功能变坡水槽，其特征在于：所述尾门机构(15)包括尾门边框(29)，所述尾门边框(29)设于钢化夹角玻璃(24)的内壁上，所述尾门边框(29)的侧壁底端设有尾门底框(28)，所述尾门底框(28)的上端设有轴套(30)，所述轴套(30)内转动设有下转轴(31)的一端，所述下转轴(31)上设有开合叶片(32)的一端，所述开合叶片(32)的另一端安装有上转轴(33)的一端，所述上转轴(33)的另一端安装有弹性联轴器一(37)的一端，所述弹性联轴器一(37)的另一端安装有联接轴(36)，所述联接轴(36)的上端设有开合蜗轮(39)，所述尾门边框(29)的侧壁上设有中间支撑块(34)，所述中间支撑块(34)内设有轴承一(35)，所述轴承一(35)套接上转轴(33)，所述尾门边框(29)的上端设有顶部支撑块(53)，所述顶部支撑块(53)的上端设有蜗轮传动箱(38)，所述顶部支撑块(53)内转动套接有联接轴(36)，所述顶部支撑块(53)的上端一侧设有减速箱(41)，所述减速箱(41)的输入端安装电机二(40)的输出端，所述减速箱(41)的输出端安装蜗杆(42)的一端，所述蜗杆(42)和开合蜗轮(39)啮合转动相连，所述蜗轮传动箱(38)的一端设有轴承二(43)，所述轴承二(43)内套接蜗杆(42)的另一端。
6.根据权利要求5所述的一种大型多功能变坡水槽，其特征在于：所述移动小车组件(8)包括滑块一(18)，所述滑块一(18)滑动套接导轨(27)上，所述钢化夹角玻璃(24)的侧壁上端设有直线齿条(21)，所述滑块一(18)的下端设有电机一(19)，所述电机一(19)的输出端设有齿轮(20)，所述齿轮(20)和直线齿条(21)啮合转动相连，所述滑块一(18)上端一侧设有直线滑轨一(54)，所述滑块一(18)上端相邻一侧设有电机四(56)，所述滑块一(18)上端相邻另一侧设有固定块(58)，所述电机四(56)的输出端设有滚珠丝杠二(55)的一端，所述滚珠丝杠二(55)的另一端转动设于固定块(58)上，所述直线滑轨一(54)上滑动套接有滑块二(57)，所述滚珠丝杠二(55)上套接有滑块二(57)，所述滚珠丝杠二(55)和滑块二(57)螺纹连接，所述滑块二(57)的一侧设有固定板(59)，所述固定板(59)的上端设有电机五(60)，所述固定板(59)的侧壁上设有固定架(64)，所述固定架(64)内设有直线滑轨二(62)，所述电机五(60)的输出端设有滚珠丝杠三(61)的一端，所述滚珠丝杠三(61)的另一端转动安装在固定架(64)的内部底端，所述滚珠丝杠三(61)上套接有滑块三(63)，所述滚珠丝杠三(61)和滑块三(63)螺纹连接，所述直线滑轨二(62)上滑动套接有滑块三(63)，所述固定架(64)的侧壁上滑动套接滑块三(63)，所述滑块三(63)上可拆卸设有测量仪器(65)。
7.一种大型多功能变坡水槽的使用方法，其特征在于，根据权利要求6所述的一种大型多功能变坡水槽，包括如下步骤：
