[發明專利]滲流－坡面流耦合侵蝕過程的實驗方法及滲流裝置

有效

• 申請號: 200810039256.8
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101299306A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 謝立全
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40;G09B25/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1、一種滲流一坡面流耦合侵蝕過程的實驗方法，其特征在于：應用分級定水頭和分段式供水方法，提出可提供和控制滲流的滲流裝置；進行土壤侵蝕試驗之前，根據試驗要求調整滲流水位控制槽的位置，獲得要求的滲流水頭；在滲流水位控制槽內水流穩定后，向砂礫石墊層供水，待試驗土體含水量達到試驗要求飽和度時，即可對坡面放水進行侵蝕試驗；所述分級定水頭供水是指，滲流水位控制槽中設置與滲流供水管路對應數量的溢流隔板，由各隔板攔水形成；所述分段式供水是指，將試驗土體在土槽縱軸線方向分為很多段，每一段內的供水獨立。

2、權利要求1中所述的滲流裝置，其特征在于：其包括分級定水頭供水裝置：滲流水位控制槽中設置與滲流供水管路對應數量的溢流隔板，各隔板攔水形成分級供水，其水位即為侵蝕試驗土體底部邊界的總水頭；分段式供水裝置：應用滲流艙板，將試驗土體層在土槽縱軸線方向分為若干段，形成若干個滲流艙，每一段內的供水獨立，其滲流底邊界的總水頭完全相同，同時，為減小其邊界水頭的脈動，在試驗土體底部設置強透水的砂礫石墊層，并采用透水多孔管向砂礫石墊層進行分布式供水。

3、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該砂礫石墊層的頂面以粗砂找平，頂部與坡體試驗土層之間布設一層網，防止上部土體填料的細沙下漏進入墊層。

4、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該透水多孔管固定在每個滲流艙的土槽底部上，并在土槽相應側壁位置開孔向后伸出，便于連接軟管；透水多孔管側壁周圍開有孔，并外包濾網，防止泥沙進入。

5、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該滲流水位控制槽：以連接軟管與透水多孔管相連，以方便調節水位控制槽的位置，獲得不同的滲流工況；滲流水位控制槽平行于土槽布置，可在垂直于土槽方向上移動。

6、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該溢流隔板，以等間距布置于滲流水位控制槽，且位于各軟管相連孔位下游3～5cm，板頂高度略低于槽頂2～3cm。

7、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該滲流艙板高度取0.3～0.5倍土槽內總填筑厚度，同時伸入試驗土層至少5cm，艙板布置間距取0.7～1.0倍試驗土層厚度，所述“土槽內總填筑厚度”包括砂礫石墊層厚度。

8、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該砂礫石墊層的砂礫石粒徑為2～10mm，其頂面以粗砂找平，頂部與坡體試驗土層之間布設一層不銹鋼絲網，篩孔尺寸0.025～0.05mm，防止上部土體填料的細沙下漏進入墊層；

該透水多孔管的直徑取2～3.5cm，固定在每個滲流艙的土槽底部上，并在土槽相應側壁位置開孔后伸出3～10cm，便于連接軟管；透水多孔管側壁周圍開有孔，孔徑1～3mm，孔間距3～6cm，并外包濾網，防止泥沙進入；該滲流水位控制槽以內徑為1.5～2.5cm的連接軟管與透水多孔管相連，以方便調節水位控制槽的位置，獲得不同的滲流工況；滲流水位控制槽平行于土槽布置，可在垂直于土槽方向上移動，其截面積大于0.03m2。

9、如權利要求2所述的滲流裝置，其特征在于：該滲流水位控制槽的截面形狀包括圓弧形、矩形、梯形。