[發明專利]一種用土質山谷制造的泥石流教學模型及泥石流制造方法

在審

• 申請號: 202010011343.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN113077699A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 林直宏;沈賢永;鄭紅;林屾;章晶曉
• 申請（專利權）人: 臺州市禾澤科技有限公司
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種用土質山谷制造的泥石流教學模型，其特征在于：所述泥石流教學模型包括形雨控制單元、土質山谷單元和泥沙收集單元。

2.根據權利要求1所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述形雨控制單元包括一用于造雨噴淋的花灑噴頭和虹吸云網機構，虹吸云網機構包括一高度可調節的造雨面板，造雨面板上布設有多個便于水滴落下形成降雨的可變小孔；土質山谷單元包括一角度可調節的斜坡山巒、設置在斜坡山巒上的溝壑、山石土和植被，斜坡山巒設置在造雨面板的下方，山石土黏附在斜坡山巒上，泥沙收集單元設置在土質山谷單元的底部前側，與斜坡山巒的底部相連接。

3.根據權利要求2所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述泥石流教學模型包括一模型箱體，模型箱體的前側及上端開口，造雨面板高度可調節地設置在模型箱體的上部開口位置，斜坡山巒呈前后傾斜地設置在模型箱體內，斜坡山巒的下端與模型箱體的前側開口的底部相抵，斜坡山巒的寬度與模型箱體的內壁寬度相適配。

4.根據權利要求3所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述虹吸云網機構還包括用于調節可變小孔直徑大小以形成各種大小液滴降雨的控制器，造雨面板的材質為金屬面板、PE面板、PP面板或防水紙板，造雨面板上的可變小孔的直徑為0.5～9mm。

5.根據權利要求4所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述模型箱體的左右側的至少一側上部開設有供花灑噴頭置入的安裝口，花灑噴頭設置在模型箱體的側部位于斜坡山巒的后部上方，花灑噴頭的尾部通過連接管與水龍頭相連接，花灑噴頭的出水量及流速可手動控制或者通過自動閥控制，花灑噴頭的材質為金屬、鋁、塑料或PP，連接管為橡膠管、皮管、金屬管或PE管，自動閥為電磁閥或者注射泵。

6.根據權利要求1所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述斜坡山巒通過一次壓鑄、開模成型，或者通過在斜坡上黏附山巒，其中山巒采用四周擋板隆起9～11cm，溝壑為多條九曲型的溝壑，設置在斜坡的底部支撐板中間；山石土是由各種不同規格的沙子、泥土和小石頭組成，山石土潤濕混勻后，黏附在斜坡山巒上；植被可為真實的草皮、植被，也可為環保塑料模擬植被。

7.根據權利要求6所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述土質山谷單元還包括可將斜坡山巒的傾斜角度在0～90°之間調節的角度控制器，角度控制器可采用電機傳動或機械傳動。

8.根據權利要求1所述的泥石流教學模型，其特征在于：所述泥沙收集單元為一用于接收泥石流模擬實驗形成的泥漿和沙石的收集框，收集框設置在模型箱體的前側，收集框為圓形、方形、橢圓形或多邊形，其材質可為塑料、金屬或陶瓷，收集框的底面與斜坡山巒的底部相連接，收集框的外周圍攏后與模型箱體的前側開口的左右兩邊下部相連接，收集框的尾部設有用于積水排放的排水口。

9.一種采用權利要求1至8任一權利要求所述的泥石流教學模型來制造教學模擬泥石流的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在模型箱體上安裝好形雨控制單元、土質山谷單元和泥沙收集單元；

2)采用水滴形成模擬方法進行降雨：在造雨面板上注水，根據水量大小通過控制器調節造雨面板上可變小孔直徑，以制造出各種雨滴大小的降雨，對斜坡山巒進行降雨，以制造模擬泥石流；

3)采用降雨沖擊力模擬方法進行降雨：打開與花灑噴頭相連接的水龍頭，直接形成降雨，通過手動調節噴淋的大小或者通過自動閥控制花灑噴頭的出水量及出水流速，以控制不同的雨量大小，實現不同雨量沖擊力的模擬試驗，以制造模擬泥石流；

4)在步驟2)和步驟3)的試驗過程中可通過角度控制器來調節斜坡山巒的傾斜角度，以實現不同傾斜角度的泥石流形成。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述步驟2)的降雨過程中可通過機械或電機方法來調節造雨面板的高度位置，以實現不同場景的高度調節。