[發(fā)明專利]雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310537260.8
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103604734A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 邱戰(zhàn)洪;何春木;高俊峰;陳合龍;熊浩;朱兵見;劉子振
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發(fā)明涉及非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，特別是一種雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)。

背景技術

土作為工程中常見的多孔介質，滲透性是它的一個重要性質，而巖土工程中常見的土主要為非飽和土，因此非飽和土的研究受到國內外研究人員的重視，其中滲透規(guī)律是一項重要的研究內容。現(xiàn)有土體入滲模擬裝置中的降雨模擬裝置常采用總管和支管的方式供水，或采用花灑的方式噴灑，存在降雨強度控制難度高、不精確，特別是在小雨強條件下降雨不均勻、雨量測試精度低。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術存在的降雨強度控制難度高、雨量測試精度低等技術問題。

本發(fā)明通過以下技術方案來解決上述技術問題：一種雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，包括底部帶有滑輪的試驗臺架，所述的試驗臺架上設置有供水水箱、溢流水箱和模型箱，所述的模型箱為頂部開口的圓形水桶，模型箱內部設置有若干個中心有預留孔的隔板，模型箱的底部設置有排水閥，所述的供水水箱中設置有供水水泵，供水水泵用供水水管連接溢流水箱，所述的溢流水箱用溢流水管連接供水水箱，在溢流水箱底部還連接有一個雨滴發(fā)生器，所述的雨滴發(fā)生器包括若干個與溢流水箱底部連通的導管，所述的導管上設置有調節(jié)閥，導管的頂端設置有針頭，針頭固定在固定板上，固定板的下表面還設置有一個漏斗，所述的漏斗的出料口位于模型箱頂部的開口上方。

在上述的雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，所述的固定板為圓形板，所述的漏斗為圓形漏斗且漏斗頂部的外徑與不小于固定板的外徑。

在上述的雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，所述的導管為塑料管或玻璃管。

在上述的雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，所述的隔板數(shù)量大于5個且隔板中心的預留孔為半圓孔。

本發(fā)明的有益效果是：1.通過雨滴發(fā)生器逐點控制，可實現(xiàn)<1mm/h雨強降雨的精確發(fā)生；2.模型箱中設置隔板且隔板設置有預留孔，可實現(xiàn)逐層控制壓實，且便于埋設測試數(shù)據(jù)線，確保測試儀器與試樣的充分接觸，測試精度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的結構示意圖。

圖中，1.實驗臺架；2.供水水泵；3.供水水管；4.供水水箱；???????????????5.溢流水管；?6.溢流水箱；7.導管；?8.調節(jié)閥；9.針頭；10.固定板；11.漏斗；12.模型箱；13.隔板；14.排水閥。

具體實施方式

下面結合附圖，并結合實施例，對本發(fā)明做進一步說明

如圖1所示，一種雨強可控的非飽和土雨水入滲模擬系統(tǒng)，包括底部帶有滑輪的試驗臺架1，所述的試驗臺架1上設置有供水水箱4、溢流水箱6和模型箱12，所述的模型箱12為頂部開口的圓形水桶，模型箱12內部設置有若干個中心有預留孔的隔板13，模型箱12的底部設置有排水閥14，所述的供水水箱4中設置有供水水泵2，供水水泵2用供水水管3連接溢流水箱6，所述的溢流水箱6用溢流水管5連接供水水箱4，在溢流水箱6底部還連接有一個雨滴發(fā)生器，所述的雨滴發(fā)生器包括若干個與溢流水箱6底部連通的導管7，所述的導管7上設置有調節(jié)閥8，導管7的頂端設置有針頭9，針頭9固定在固定板10上，固定板10的下表面還設置有一個漏斗11，所述的漏斗11的出料口位于模型箱12頂部的開口上方。

作為一種優(yōu)選的方案，在本實施例中，所述的固定板10為圓形板，所述的漏斗11為圓形漏斗且漏斗11頂部的外徑與不小于固定板10的外徑；所述的導管7為塑料管或玻璃管；所述的隔板13數(shù)量大于5個且隔板13中心的預留孔為半圓孔。

所述的調節(jié)閥8帶有刻度。

本發(fā)明工作過程是：首先制作試件，在模型箱12底層底部設置30cm厚砂墊層并充分壓實，上部鋪設土工織物，然后填筑底層待測土體，并按一定壓實度壓實；分層制作上層試件，不同的試件中間用隔板13隔開；模型箱12頂部覆蓋塑料膜備用。然后模擬降雨，調節(jié)所有雨滴發(fā)生器調節(jié)閥8至同一位置，開啟供水水泵2，當溢流水箱6內水面穩(wěn)定、獲得均勻降雨后，使用漏斗11、相應精度的量筒、秒表測定雨強，測定時間≥5分鐘。然后將模型箱12放置在實驗臺架1上的固定板10正下方，將測試數(shù)據(jù)線通過隔板13中的預留孔埋入土體，上覆上層試件，并確保上下層預留孔對齊。最后將漏斗11移走，開啟排水閥14，開始試驗。

本發(fā)明通過雨滴發(fā)生器逐點控制，可實現(xiàn)<1mm/h雨強降雨的精確發(fā)生；模型箱中設置隔板且隔板設置有預留孔，可實現(xiàn)逐層控制壓實，且便于埋設測試數(shù)據(jù)線，確保測試儀器與試樣的充分接觸，測試精度高。