[發(fā)明專利]一種洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810337072.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108535450B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永輝;劉向輝;陳紅偉;葛慧芝;梁健;趙素航;王坤;張博;黃召琦;劉東輝;徐崇峰;馬鵬;李旭恒
• 申請（專利權(quán)）人: 河南中亞交建集團有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N21/84
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛(wèi)

本發(fā)明屬于水利工程的力學(xué)試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗裝置及方法，包括觀測與監(jiān)測組件、試驗組件和循環(huán)供水組件，所述觀測與監(jiān)測組件位于試驗組件的上側(cè)用于監(jiān)測試驗組件的動態(tài)變化，所述循環(huán)供水組件用于向試驗組件提供穩(wěn)定水源，本發(fā)明造價低、操作簡單、試驗結(jié)果真實可靠、又可以獲得不同因素影響的洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利工程的力學(xué)試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗裝置及方法。

背景技術(shù)

防護堤是一種最常用的水利工程防護措施之一，其作用是在洪水等水力災(zāi)害來臨時保護人民的安全，其中，土質(zhì)的防護堤由于造價低，施工簡單，也已成為國內(nèi)外使用最廣泛的防護堤類型；目前，由于極端自然災(zāi)害頻發(fā)，防護堤設(shè)計不合理等原因，發(fā)生洪水漫堤導(dǎo)致防護堤潰決的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；因此，研究洪水漫堤導(dǎo)致防護堤侵蝕破壞，可以評價防護堤的設(shè)計與施工效果，并可為制定潰口的快速修堵方案提供科學(xué)依據(jù)。

現(xiàn)階段，研究洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的過程與機理主要采用三種方法：一是通過現(xiàn)場模型試驗與觀測，這種方法可以真實獲得洪水在漫堤時導(dǎo)致的防護堤侵蝕形式、過程與破壞程度，但缺點是造價昂貴，需要的人力與物力極大，對場地要求也非常高；二是建立物理概化模型，通過計算機數(shù)值模擬技術(shù)模擬洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的過程，這種方法可以簡單地設(shè)置不同影響因素，如土質(zhì)防護堤的巖土參數(shù)，洪水的流量等，但缺點是所得結(jié)果無法真實反映防護堤破壞過程，得到的結(jié)果的適用性普遍不高；第三種研究方法是室內(nèi)模型試驗，該方法的優(yōu)點是造價低，可控性好，可以設(shè)置多種影響因素，試驗結(jié)果真實可靠，可直接用于防護堤的設(shè)計、施工與災(zāi)害防護，但現(xiàn)有的室內(nèi)模型試驗裝置往往無法真實模擬洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞過程，且造價高，結(jié)構(gòu)和操作比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗裝置，能有效解決目前對于室內(nèi)無法真實模擬洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞過程的問題，本發(fā)明的另一個目的是提供一種造價低、操作簡單、試驗結(jié)果真實可靠、又可以獲得不同因素影響的洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種洪水漫堤對防護堤侵蝕破壞的室內(nèi)模擬試驗裝置，包括觀測與監(jiān)測組件、試驗組件和循環(huán)供水組件，所述觀測與監(jiān)測組件位于試驗組件的上側(cè)用于監(jiān)測試驗組件的動態(tài)變化，所述循環(huán)供水組件用于向試驗組件提供穩(wěn)定水源，所述觀測與監(jiān)測組件包括位于試驗組件左側(cè)的底座，與底座固定連接且豎直設(shè)置的第一支桿，位于第一支桿頂部且與第一支桿垂直設(shè)置的第二支桿，所述第二支桿上依次設(shè)有第三支桿、第四支桿和第五支桿，所述第三支桿、第四支桿和第五支桿均與第一支桿平行設(shè)置且長度依次變短，所述第一支桿底部還設(shè)有第六支桿，第六支桿與第二支桿平行且位于第二支桿的下部，所述第三支桿下部設(shè)有第一攝像頭，第四支桿下端設(shè)有秒表，第五支桿下部設(shè)有第二攝像頭，第六支桿右端部設(shè)有第三攝像頭。

進一步的，所述實驗組件包括位于第二支桿下部的第一玻璃箱，位于第一玻璃箱右側(cè)的第二玻璃箱，所述第一玻璃箱和第二玻璃箱之間設(shè)有一塊豎直放置的塑料擋板，所述塑料擋板的高度與第一玻璃箱右側(cè)壁高度以及第二玻璃箱左側(cè)壁高度均相同，所述第一玻璃箱內(nèi)部右側(cè)還設(shè)有壓實土坡，第一玻璃箱前壁上還貼有透明坐標(biāo)紙，第一玻璃箱左側(cè)底部設(shè)有一個透水孔，所述第二玻璃箱底部添有礫石。

進一步的，所述循環(huán)供水組件包括位于第二玻璃箱右側(cè)的第一儲水箱，所述第一儲水箱內(nèi)設(shè)有第一水泵，第一水泵出水口與第一水管相連，所述第一水管的出水口位于第二玻璃箱內(nèi)，所述第一水管上設(shè)有流量表和第一水閥，所述第一儲水箱底部設(shè)有第二水管，第二水管的另一端設(shè)有第二水泵，第二水泵設(shè)于第二儲水箱內(nèi)，第二儲水箱左側(cè)壁設(shè)有第三水管，第三水管的進水口與第一玻璃箱底部的透水孔相連，所述第二水管和第三水管上分別設(shè)有第二水閥和第三水閥。