[發明專利]一種室外地質災害綜合實驗裝置

在審

• 申請號: 202110078582.5
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112816662A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黃冬梅;王超逸;厲志安;沈一鳴;李青;陳永良
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種室外地質災害綜合實驗裝置，屬于地質災害模擬試驗領域，包括支撐系統、滑道、堆積區、測控系統；特征在于可靈活改變滑到坡度、粗糙度、結構，可實現不同地形條件下泥石流、山洪、落石實驗模擬；本發明裝置結構合理，工作性能穩定、操作簡單、可實現重復性地操作，可模擬泥石流、山洪、落石等地質災害發生發展過程及災害后果實驗測試的需要。

技術領域

本發明屬于地質災害實驗模擬領域，具體涉及一種室外地質災害綜合實驗裝置。

背景技術

泥石流、洪水、落石等地質災害每年會造成大量人員傷亡和財產損失。開展地質災害模擬實驗是研究地質災害觸發機理、檢測預警技術、產品損壞機理的主要手段。

目前用于開展地質災害模擬實驗的裝置主要是基于相似理論來搭建，測定地質災害發生過程中沖擊壓力、滑動速度等特征參數。中國專利號201811388214.5公開了一種模擬泥石流運動的實驗裝置及其實驗方法，能夠實現泥石流的運動模擬及運動過程中的流深、空隙水壓力、正應力和剪切應力的同步測量。中國專利號201610845714.1公開了一種流路可調的泥石流模擬試驗系統，能夠模擬不同泥石流軌跡來研究地形條件對泥石流運動的影響。中國專利號201610058770.0公開了一種可調控成災因素的泥石流模擬試驗裝置及試驗方法，能夠通過混合好的泥漿在漿料槽斜坡進行模擬泥石流運動。中國專利號201810991751.2公開了一種不同溝床形態下的泥石流潰壩模擬實驗裝置，通過混合好的泥石流樣品，模擬不同溝床梯度和粗糙度工況下泥石流潰壩實驗。中國專利號201910905203.8公開了一種山洪誘發泥石流的室內物理模擬實驗裝置，能夠調節閥門大小與坡度的大小來實現模擬不同強度的山洪。中國專利號202020275734.1公開了一種崩塌落石沖擊力模擬試驗裝置，能夠模擬在重力作用下落石對試件沖擊的影響。目前地質災害模擬實驗裝置能夠通過已經混合好的物料采用可調控的閥門，改變不同斜率、粗糙度的滑道進行運動加速實現地質災害的模擬，采用傳感器采集特征參數。

但是，現有實驗裝置主要以單災模擬為主，對于災害物料均以混合物的形式直接用于實驗，很少能夠實時雨水和泥石混合，并同時模擬多種災害以及災害之前轉換的情況。此外，大部分裝置路徑單一只能單純改變坡度，很少能夠同時模擬結合坡度、路徑、表面摩擦等復雜地形條件。因此，需要研制一種泥石流、洪水、落石組合實驗裝置可以模擬泥石流、洪水轉換的條件下運動過程以及落石災害，同時可以模擬上述三類地質災害發生后對承載載體的損壞機理。

發明內容

本發明的目的是提供一種室外地質災害綜合實驗裝置，以彌補現有技術的不足，為泥石流、洪水、落石等多種地質災害運動過程模擬、災害后果評價、監測預警技術研發等提供實驗支撐，來滿足生產的需要。

本發明提供一種室外地質災害綜合實驗裝置，包括支撐系統1、滑道3、堆積區13、測控系統23；其中支撐系統1包括支架20、提升裝置19、底座12，所述提升裝置19依次安裝在支架20頂端，支架20與底座12安裝在地面上；所述的滑道3安裝在支架20與底座12上；滑道3中依此安裝水箱2、閥門5、料斗6、擋板7；在擋板7與彎道3c之間為泥石流等災害的加速區，彎道3c末端設有堆積區13；所述的測控系統23依次將第一測量點17a、第二測量點17b、第三測量點17c設置在滑道3底部，第一圖像采集裝置24、第二圖像采集裝置25設置在滑道3外側，所有數據采集通過采集儀22連接至控制主機21。

所述的提升裝置19包括，第一提升裝置19a，第二提升裝置19b，第三提升裝置19c，第四提升裝置19d；滑道3的角度由第四提升裝置19d和第二提升裝置19b改變提升高度實現角度調節；第三提升裝置19c用于對料斗6裝料。

所述的第四提升裝置19d兼做落石提升使用。

所述的滑道3內壁通過可更換不同起伏高度、不同材質的鋪墊結構18改變滑道3壁面的摩擦系數。