[發明專利]一種多功能采場邊坡生態修復的模擬方法及模擬裝置

有效

• 申請號: 201711129739.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107727833B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 徐連滿;郝喆;周素航;謝寧;孫琳;鄭旭;劉思彤;齊明月
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G05D27/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 鄭賢明

1.一種多功能采場邊坡生態修復的模擬方法，其步驟為：

1）、堆砌邊坡模型：將從露天礦采場邊坡采集的巖土體運輸到封閉的模擬實驗室的邊坡模裝置中，堆砌成邊坡模型；

2）、前期邊坡穩定性測試：

2a）、降雨測試：使用降雨裝置對邊坡進行降雨，降雨后利用三維數字散斑應變測量系統監測邊坡位移變形規律，設定不同的降雨量，進行多次實驗，并記載實驗數據；

2b）、振動測試：使用模擬地震振動臺對邊坡輸入振動波，使用三維數字散斑應變測量系統監測振動過程中及振動后邊坡的位移形變規律，設定不同的振動系數，進行多次實驗，并記載實驗數據；

2c）、分別采用先降雨后振動，和先振動后降雨的方法，記載多組實驗數據，對比得到降雨和振動對邊坡的相互影響數據；

3）、邊坡生態修復測試：將邊坡模型分為修復區和原始區，在修復區種植植物，測試不同溫度、濕度、地溫、光照下植物的生長數據，修復周期結束后，進行降雨，再對比修復區和原始區的水土流失量；

4）、將經過步驟3）后的修復區進行步驟2）中的測試，得到因植被而增加的土的粘聚力、土條重量、土體強度參數，對比修復前后在降雨和振動作用下邊坡表面及內部土體位移數據，得到植被對邊坡穩定性規律。

2.根據權利要求1所述的一種多功能采場邊坡生態修復的模擬方法，其特征在于：通過步驟3）得到的對比數據，當邊坡土壤中植物根系新增生物干重量達每立方米0.1-0.3kg，在三場降雨時間為1小時、強度為?60mm/h的雨水沖刷下邊坡表面沒有沖刷和垮塌等破壞現象時認為修復完成。

3.根據權利要求1所述的一種多功能采場邊坡生態修復的模擬方法，其特征在于：步驟4）中，當整個實驗階段邊坡平面總位移量大于10cm或一天中邊坡平面位移量超過5mm/d時，說明邊坡生態修復實驗對邊坡穩定性影響較大，不能采用該生態修復設計方案，應做邊坡土體加固、削坡或更換修復植被調整，直至整個實驗階段邊坡平面位移量小于10cm且每天邊坡平面位移量超過5mm/d時為止。

4.根據權利要求1所述的一種多功能采場邊坡生態修復的模擬方法，其特征在于：所述的步驟3）中，所述的修復周期具體為：當種植植物為草本植物時種植周期為半年，當種植植物為木本植物時，種植周期為2年。

5.一種用于進行權利要求1所述模擬方法的模擬裝置，其特征在于：包括有封閉模擬室（1），封閉模擬室（1）內設有邊坡模擬箱體（2），邊坡模擬箱體（2）下設有振動臺（3）和排水管（4），邊坡模擬箱體（2）上部設有燈（5）和噴頭（6）；邊坡模擬箱體（2）兩側的封閉模擬室（1）地面上設有軌道（8），行走吊車（7）底部與軌道（8）配合并能在軌道（8）內移動，行走吊車（7）上部的橫欄橫跨邊坡模擬箱體（2）并設有電葫蘆；邊坡模擬箱體（2）相鄰的兩個側面為透明面，透明面相對位置的封閉模擬室（1）內設有三維數字散斑應變測量系統（9）。

6.根據權利要求5所述的模擬裝置，其特征在于：所述的封閉模擬室（1）的棚頂和四面墻壁上設有電動遮光卷簾（10），溫度監測儀（11）、光照測量儀（12）和濕度檢測儀（13）安裝在封閉模擬室（1）頂棚，封閉模擬室（1）的外棚頂設有為噴頭（6）供水的水箱（17），封閉模擬室（1）側墻上設有門（14）。