[發(fā)明專利]復(fù)雜滲控系統(tǒng)滲流試驗(yàn)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410157066.1
• 申請日: 2014-04-19
• 公開（公告）號: CN104060571A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐青
• 申請（專利權(quán)）人: 徐青
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

復(fù)雜滲控系統(tǒng)滲流試驗(yàn)裝置屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水利水電工程修建在深山峽谷中，裂隙巖體滲流場的分析是水利工程中的關(guān)鍵技術(shù)問題之一，尤其是具有復(fù)雜滲控系統(tǒng)時，問題更為突出。采用數(shù)值分析方法研究具有復(fù)雜滲控系統(tǒng)滲流場特性時，自由面求解、孔洞附近滲流場特性等問題一直以來都未能得到很好的解決。自由面是滲流場分析中特有的一個待求邊界，由于包含可能逸出邊界，所以問題具有很強(qiáng)的非線性特征，而當(dāng)壩體及壩基布置有復(fù)雜滲控系統(tǒng)時，其非線性特征尤為突出，數(shù)值計(jì)算難以收斂，因此，得不到準(zhǔn)確的自由面，這是數(shù)值分析方法至今未能很好解決的問題。要在模型中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜滲控系統(tǒng)的真實(shí)模擬，模型制作及試驗(yàn)過程也極為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了對實(shí)際工程雙曲拱壩河床壩段的寫實(shí)模擬：模擬了壩體、壩基中各類廊道，排水孔、帷幕等。該實(shí)驗(yàn)裝置可研究具有復(fù)雜滲控系統(tǒng)的滲流場特性，可測量水頭、滲透坡降、流速、流量等，彌補(bǔ)數(shù)值分析的不足之處，要解決的主要技術(shù)問題是：①研究具有復(fù)雜滲控系統(tǒng)大壩及壩基滲流場特性，包括自由面、等水頭線分布、滲透坡降分流速分布等；②研究防滲帷幕及排水孔幕的作用效應(yīng)；③研究系統(tǒng)的滲透機(jī)理。該試驗(yàn)裝置適用于河床壩段及壩基滲流場特性分析，不能反映兩岸壩肩的滲流場特性。

技術(shù)方案

模型制作一定要依據(jù)相似原理進(jìn)行，包括幾何相似、材料特性相似、水力相似等。壩體、壩基、帷幕、排水孔幕等滿足其相對滲透關(guān)系。建設(shè)廊道時，預(yù)埋規(guī)定直徑的管子；設(shè)置排水孔時，預(yù)埋規(guī)定直徑的鐵絲，待排水孔周圍砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，拔出；在某一高程設(shè)置測壓管，預(yù)埋至模型內(nèi)部。試驗(yàn)開始時，首先浸潤壩基：采用小流量、上下游同時緩緩?fù)b置中放水，當(dāng)水完全浸沒壩基時，停止放水，浸泡壩基數(shù)天，根據(jù)需要適當(dāng)補(bǔ)水，直至壩基充分飽和；模擬實(shí)際工程蓄水過程，實(shí)時監(jiān)測、記錄水位、流量等；采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。本試驗(yàn)系統(tǒng)可為解決工程中復(fù)雜滲控系統(tǒng)滲流問題提供試驗(yàn)依據(jù)。

具體實(shí)施方式

①使壩基充分飽和，模擬未建壩前天然河床滲流場；②模擬實(shí)際工程蓄水過程，實(shí)時監(jiān)測、記錄水位、流量等，觀察廊道、帷幕附近滲流情況；③采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。