[發明專利]一種降雨實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201810054846.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108318657A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 劉偉平;羅佳;羅小艷;黃瑩晶
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種降雨實驗裝置及實驗方法，包括主體模型框架，用于實驗裝土的實驗槽、模擬不同降雨量的降雨裝置和控制器，主體模型框架頂部設有降雨裝置，主體模型框架的內下部設有實驗槽，主體模型框架的上部的一側設有起吊裝置，實驗槽的一端經轉軸與主體模型框架轉動連接，另一端經鋼絲繩與起吊裝置連接。本發明降雨實驗裝置可以用于巖土，農業等領域，能直觀的觀測土體的位移變形情況；通過設置起吊裝置使實驗槽轉動可以自由改變實驗槽的坡度，可以模擬各種邊坡形式；降雨裝置通過進水電磁閥控制開度，通過水流速度儀檢測雨的強弱，并通過水表計算雨量的總量，可模擬小雨，中雨，暴雨，特大暴雨等不同形式的氣象。

技術領域

本發明涉及人工降雨模型實驗領域，具體是一種降雨實驗裝置及實驗方法。

背景技術

21世紀人類面臨著多種環境問題，在山體滑坡，泥石流以及崩塌等多種地質災害問題尤為嚴峻。產生以上地質災害的原因有一下幾個原因：1，地形地貌。2，土質的影響。3，雨水侵蝕的影響。4，人為活動的影響。其中雨水的侵蝕是地質災害的直接誘導因素。由此在遇到許多實際問題時，必須對崩崗土體進行全方位的研究和模型實驗，才能得到比較真實的實驗數據。目前，對地質災害的研究還建立在現場實驗和小型實驗研究階段。很難在實驗室內通過大型模型實驗裝置來對土體的破壞進行觀測，無法模擬出不同坡角及不同氣象情況下的大型土體實驗。

發明內容

本發明的目的在于克服上述背景技術中的不足，適應現實需要，提供一種可實現不同坡角的降雨實驗裝置及其實驗方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明所述的一種降雨實驗裝置，包括主體模型框架，用于實驗裝土的實驗槽、模擬不同降雨量的降雨裝置和控制器，主體模型框架頂部設有降雨裝置，主體模型框架的內下部設有實驗槽，主體模型框架的上部的一側設有起吊裝置，實驗槽的一端經轉軸與主體模型框架轉動連接，另一端經鋼絲繩與起吊裝置連接。

所述實驗槽包括槽體框架、鋼化玻璃和底板，槽體框架的底部設有底板，槽體框架的內部四周根據實驗需要可拆卸的安裝有鋼化玻璃。

所述降雨裝置包括進水管道、首尾連通的框型管道、若干根并聯在所述框型管道上的降雨支管道，進水管的管路上依次設有進水電磁閥、水流速度儀和水表，進水管的出口與框型管道的一端連通，各降雨支管道下部分別轉動設有降雨噴頭。

所述起吊裝置的控制系統及進水電磁閥的控制系統均接入控制器中。

進一步，所述主體模型框架是由四根豎向工字鋼、兩根上橫向工字鋼、兩根下橫向工字鋼、四根側梁及前后各兩根中間立梁焊接而成的框架形結構。

進一步，所述前后兩側的中間立梁上分別設有對應實驗槽轉動一定角度時固定坡角的圓孔。

進一步，各中間立梁上分別設有三個圓孔，分別對應實驗槽轉動10^o、20^o及30^o，圓孔的直徑為60mm。

進一步，所述底板為花紋鋼板，鋼化玻璃內玻璃面上設有防護膜，鋼化玻璃與底板的連接處均貼有厚3mm的高粘PE海綿雙面膠。

進一步，槽體框架內部四周的鋼化玻璃是整體式或拼接式，鋼化玻璃采用拼接式時拼接縫隙通過玻璃膠密封。

進一步，鋼化玻璃與槽體框架的安裝面上設有泡沫棉夾層和橡皮墊。

進一步，所述降雨支管道有七根，各降雨支管道上分別均布有兩個降雨噴頭。

進一步，所述起吊裝置為電動葫蘆，電動葫蘆有兩個，兩個電動葫蘆分別安裝在兩根主體框架上橫向工字鋼的內側，兩個電動葫蘆同步升降。

本發明所述的一種降雨實驗裝置測定巖土體積含水率及孔隙水壓力預警值的實驗方法，按如下步驟。