CN107290260A - 用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其中入渗水槽通过连接件与沙槽相连,连接件上的凹槽内插放定有入渗隔板,入渗隔板表面包裹第一防渗幕布;出渗水槽通过连接件与沙槽相连,连接件上的凹槽内插放有出渗隔板,出渗隔板表面包裹第二防渗幕布,沙槽上部通过防水胶覆盖顶部盖板,沙槽两端通过防水胶与入渗隔板和出渗隔板相连,沙槽侧壁设置多个测压管,整体结构下面设置有支承结构。本发明的有益效果:结构简单、可操作性强,可模拟承压水稳定非稳定渗流过程和承压水完整井和非完整井抽水渗流过程,对研究承压水中渗流特性、渗流稳定分析等具有重要作用,为相关专业领域的很多问题的实验研究提供很好的实验装置方案。
Description
技术领域
本发明关于岩土工程、水文地质工程和水利工程实验装置领域,尤其涉及用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置。
背景技术
渗流是水流在岩土空隙中的流动,渗流理论在水利、土建、给水排水、环境保护、地质、石油、化工等许多领域都有广泛的应用。沙槽模型试验是研究渗流过程的一种基本方法。对现有的渗流的研究虽有不少成果,但大多针对潜水层的渗流研究。对潜水层渗流的沙槽模拟,可研究稳定、非稳定条件下,土坝渗流、井渗流等工程问题。承压水作为地下水的一种贮存形态,常埋设于潜水层以下,其渗流过程有其特殊性。在深基坑工程、深部矿产开采工程中需深入了解承压含水层的渗流过程,但目前对于承压水渗流的研究有待进一步加强。
对于渗流沙槽模型试验,渗透水压力的测量是实验的一个主要工作。目前沙槽实验常用的水压力测量方法很多,且侧重点、使用条件及测量范围各不相同。主要有:测压管法(多用于稳定渗流)和埋置孔隙水压力计法(多用于非稳定渗流)等。对于流量的测量可用流量计读出。温度计可直接用于测量实验水温。在沙槽上设置导轨并装两侧沉降量的千分表可观测土体沉降。因上述测量手段和技术的成熟,所以本发明可以借助上述测量手段和成熟技术,以更好地发挥其实验研究作用。
发明内容
本发明针对现有实验研究中存在的不足和现今技术的发展,提供了一种用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,用于研究承压水的渗流特性。
承压含水层不同于潜水层,其上部有隔水顶板,下部有隔水底板,且水层水头高于隔水顶板。其渗流过程和渗透压力与潜水层有较大区别。承压含水层水压大,其内渗流流速快,渗流梯度较大。其内的水流运动,对土颗粒作用力大,土颗粒运移可能性增加,管涌和流土风险大,进而增加表层地面沉降风险,在基坑降水工程和深部矿产开发过程中,透水流砂风险增加。承压含水层渗流的这些特有的运动特征和潜在的工程风险,使得对于承压水渗流成为科学研究的重点问题,而对于承压水渗流模型试验装置的开发和改进为科学研究提供重要的支撑条件。
本发明用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置可用于研究承压水中渗流特性、渗流稳定分析等,为相关专业领域的很多问题的实验研究提供很好的实验装置方案。
本发明使得实验研究更为方便、精确且更能反映实际情况。同时实验工作对于数模计算起到了很好的验证及对比作用。本发明可做的实验包括:(1)稳定渗流实验,研究常水头条件下,承压水层渗流特性及渗流稳定性问题;(2)非稳定渗流实验,研究水头下降条件下,承压水层渗流特性及渗流稳定性问题;(3)研究不同渗流边界,包括内在水流泥沙条件及外在边界条件以及渗流防护工程措施等,对上述两种实验的渗流场变化规律的影响。
本发明通过如下技术方案予以实现。
用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,包括入渗水槽、沙槽、出渗水槽、测压管、支承结构,其特征在于,所述入渗水槽通过连接件与所述沙槽相连,所述第一连接件上设置有的凹槽,所述凹槽内插放固定有所述入渗隔板,所述入渗隔板表面包裹第一防渗幕布;所述出渗水槽通过连接件与所述沙槽相连,所述第二连接件上设置的凹槽,所述凹槽内插放固定有所述出渗隔板,所述出渗隔板表面包裹第二防渗幕布,所述沙槽上部通过防水胶覆盖顶部盖板,所述沙槽两端通过防水胶与所述入渗隔板和所述出渗隔板相连,所述沙槽侧壁设置多个测压管,所述入渗水槽、所述沙槽、出渗水槽所述下面设置有支承结构。
优选地,所述连接件通过防水胶与所述入渗水槽和所述沙槽相连,所述连接件通过防水胶与所述出渗水槽和所述沙槽相连;
所述入渗水槽内有入流口和溢流口,所述溢流口和所述入流口通过溢流水管和入流水管与水箱相连,所述溢流水管设有第一阀门和第二阀门,所述入流水管上还设置水泵,所述水泵设置在所述第二阀门上端;
所述出渗水槽中设有出流口,所述出流口通过出流水管与所述水箱相连,所述出流水管上设有第三阀门。
所述出渗水槽中还设置抽水管,所述抽水管与所述水箱相连,所述抽水管尾端设置抽水泵。
优选地,所述溢流口和所述出流口所述采用可调节高度结构,所述可调节高度结构包括多段管段,多段管段通过螺纹结构连接;
所述溢流口可根据试验需求的承压高度设置溢流口高度,所述溢流口通过连接管段个不同数调节高度;
所述出流口可根据试验需求的出流水头高度设置出流口高度,所述出流口通过连接管段个不同数调节高度。
优选地,所述入渗隔板和所述出渗隔板上部开有圆孔。
优选地,所述沙槽侧壁设置多个测压管安装口,根据用户需要可设置测压管安装口位置、间距和数量,所述测压管通过所述测压管安装口与所述沙槽连接固定。
优选地,在所述沙槽上可根据用户要求设置若干压力传感器(24)实现瞬态孔隙水压力的精准测量。
优选地,所述入渗水槽、所述沙槽、所述出渗水槽、所述测压管设置刻度标识,用于读取记录数据。
优选地,所述入渗水槽、所述沙槽、所述出渗水槽采用有机玻璃材料,厚度-mm满足实验水流及泥沙承重与稳定性的要求;
所述支承结构采用铸铁材料,其强度和厚度满足装置最大承载力要求;
所述水箱采用铸铁材料,所述水箱壁厚为2.5-3.5mm,所述水箱的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆或镀锌层;
所述水管和所述抽水管采用铸铁材料,所述水管和所述抽水管的管径为3-5cm满足最大流量要求,所述水管和所述抽水管的管壁厚度为1.8-2.2mm以满足承载力要求;
所述测压管采用玻璃或有机玻璃材料,所述测压管的管径为2-4mm满足最大流量要求,所述测压管的管壁厚度为1.8-2.2mm其高度满足最大水头高度要求。
优选地,所述入渗隔板和所述出渗隔板采用有机玻璃材料,所述入渗隔板和所述出渗隔板开孔部分高度为10-45cm,根据试验所需入渗面和出渗面高度调整,所述入渗隔板和所述出渗隔板的开孔率为0.3-0.7,所述圆孔孔径为2-10mm;
所述第一防渗幕布和所述第二防渗幕布为防渗土工膜,所述第一防渗幕布和所述第二防渗幕布孔径大小为0.08-0-0.12mm和开孔率为0.4-0.6。
优选地,所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门为转阀门或电磁阀。
本发明的有益效果是:
(1)结构简单、制作加工方便、可操作性强,测量装置自带水循环系统,解决了从水库抽水的困难,节约用水;
(2)测量范围大,结构调节方便,部分组件可以拆卸,溢流口高度可以调节,出流口高度可以调节,上部盖板与隔板之间的防水胶可以去除后更换不同开孔率和开孔高度的隔板模拟不同入渗和出渗边界条件;
(3)用途广泛,不仅可用于稳定渗流的研究,还可用于非稳定渗流的研究;在拆除防渗幕布后还可以进行稳定和非稳定渗流条件下的渗流稳定性问题;也可设置边界条件模拟不同防护结构条件下的渗流问题;可模拟坝体渗流和抽水井渗流等各种情况。
附图说明
图1为本发明实验装置的整体结构正视图;
图2为本发明实验装置的整体结构左视图;
图3为本发明实验装置溢流口和出流口的结构示意图;
图4为本发明实验装置的抽水试验结构示意图;
图5为本发明实验装置的入渗水槽、出渗水槽和沙槽的连接示意图;
图6为本发明的入渗隔板和出渗隔板结构示意图。
附图:1、溢流口,2、入渗隔板,3、第一防渗幕布,4、入流口,5、第一阀门,6、第二阀门,7、水泵,8、水箱,9、第三阀门,10、支承结构,11、出流口,12、出渗隔板,13、第二防渗幕布,14、顶部盖板,15、入渗水槽,16、出渗水槽,17、沙槽,18、测压管,19、抽水管,20、抽水泵,21、第一连接件,22、第二连接件,23、管段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,包括入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16、测压管18、支承结构10,其特征在于,入渗水槽15通过第一连接件21与沙槽17相连,连接件21上设置有的凹槽,凹槽内插放固定有入渗隔板2,入渗隔板2表面包裹第一防渗幕布3;出渗水槽16通过连接件22与沙槽17相连,第二连接件22上设置的凹槽,凹槽内插放固定有出渗隔板12,出渗隔板12表面包裹第二防渗幕布13,沙槽17上部通过防水胶覆盖顶部盖板14,沙槽17两端通过防水胶与入渗隔板2和出渗隔板12相连,沙槽17侧壁设置多个测压管18,入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16下面设置有支承结构10,连接件21和连接件22,本申请整体结构简单、制作加工方便、可操作性强;测量范围大,结构调节方便,部分组件可以拆卸,可操作性强,测量装置自带水循环系统,解决了从水库抽水的困难,节约用水。
连接件21通过防水胶与入渗水槽15和沙槽17相连,连接件22通过防水胶与出渗水槽16和沙槽17相连;上部盖板与隔板之间的防水胶可以去除后更换不同开孔率和开孔高度的隔板模拟不同入渗和出渗边界条件;
入渗水槽15内有入流口4和溢流口1,溢流口1和入流口4通过溢流水管和入流水管与水箱8相连,溢流水管设有第一阀门5和第二阀门6,入流水管上还设置水泵7,水泵7设置在第二阀门6上端;对入渗流量进行调节;
出渗水槽16中设有出流口11,出流口11通过出流水管与水箱8相连,出流水管上设有第三阀门9。对出渗流量进行调节,测量装置自带水循环系统,解决了从水库抽水的困难,节约用水;
出渗水槽中还设置抽水管19,抽水管19与水箱8相连,抽水管19尾端设置抽水泵20,可以进承压水层完整和非完整井的抽水试验。
溢流口1和出流口采用可调节高度结构,可调节高度结构包括多段管段23,多段管段23通过螺纹结构连接;结构简单,安装拆卸方便。
溢流口1可根据试验需求的承压高度设置溢流口高度,溢流口1通过连接管段个不同数调节高度;满足不同承压高度的测试需求。
出流口11可根据试验需求的出流水头高度设置出流口高度,出流口11通过连接管段个不同数调节高度;满足不同出流水头高度的测试需求。
入渗隔板2和出渗隔板12上部开有圆孔,配合防渗幕布,实现多种工况下入渗模拟
沙槽17侧壁设置多个测压管安装口,根据用户需要可设置测压管安装口位置、间距和数量,测压管18通过测压管安装口与沙槽17连接固定,方便在不同位置测量采集数据,易于实现方便快捷。
可根据用户要求在设置若干压力传感器实现瞬态孔隙水压力的精准测量。
测量简单快捷,可以通过数据采集卡与电脑连接,电脑通过数据线连接电磁阀,控制管路开关方便快捷。
入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16、测压管18设置刻度标识,用于读取记录数据。
入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16采用有机玻璃材料,厚度5-7mm满足实验水流及泥沙承重与稳定性的要求;
水箱8选采用铸铁材料,水箱8壁厚为2.5-3.5mm,水箱8的内部及外部涂有保护层,保护层为工业用漆或镀锌层,其作用是防止铁生锈腐蚀,以延长使用寿命仪器的,同时避免生成锈渣影响入渗和出渗;
水管和抽水管19采用铸铁材料,水管和抽水管19的管径为3-5cm满足最大流量要求,水管和抽水管19的管壁厚度为1.8-2.2mm以满足承载力要求;
测压管18采用玻璃或有机玻璃材料,测压管18的管径为2-4mm满足最大流量要求,测压管18的管壁厚度为1.8-2.2mm其高度满足最大水头高度要求。
入渗隔板2和出渗隔板12采用有机玻璃材料,入渗隔板2和出渗隔板12开孔部分高度为10-45cm,根据试验所需入渗面和出渗面高度调整,入渗隔板2和出渗隔板12的开孔率为0.3-0.7,圆孔孔径为2-10mm;
第一防渗幕布3和第一防渗幕布13为防渗土工膜,防渗幕布孔径大小为0.08-0-0.12mm和开孔率为0.4-0.6。
第一阀门5、第二阀门6和第三阀门9为旋转阀门或电磁阀,实现管路的开启和关闭,结构简单,安装方便,操作方便快捷。
实施例1 承压水稳定渗流特性试验
图1为本发明实验装置的整体结构正视图,本发明用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置可模拟承压水稳定渗流过程。稳定渗流试验的原理是:先在沙槽中铺设试验沙,然后盖上顶部盖板14,并用防水胶密封。开启水泵7,开启阀门5和6,水流从水箱8抽出,经过入流口4进入入渗水槽15,当水位上升到溢流口1的高度时,水位不再上升,入渗水槽内维持常水头条件。入渗水槽15内的水经过入渗隔板2和防渗幕布3进入到沙槽17,再经防渗幕布13和出渗隔板12流入出渗水槽16。开启阀门9,使得出渗水槽16内的水位维持在出流口11的高度,出流水流入水箱8,完成水循环。通过调节水泵流量大小可使水循环达到稳定状态,并可通过测压管18观测渗流场内各点水压力大小,测压管布置示意图参见图1和图2,压力数据监测记录方便快捷。
在试验中可以设置入渗隔板和出渗隔板的开孔率和开孔高度,以模拟不同的入渗和出渗条件,参见图5和图6。
本实施例中,入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16选用有机玻璃材料,厚度为6mm。水箱选用铸铁材料,厚度为3mm。水箱的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆,其作用是防止铁生锈腐蚀。水管和抽水管19采用铸铁材料,水管和抽水管19的管径为3cm满足最大流量要求,水管和抽水管19的管壁厚度为2mm以满足承载力要求;
测压管18采用玻璃或有机玻璃材料,测压管18的管径为3mm满足最大流量要求,测压管18的管壁厚度为2mm,其高度满足最大水头高度要求。
入渗隔板2和出渗隔板12采用有机玻璃材料,入渗隔板2和出渗隔板12开孔部分高度为30cm,入渗隔板2和出渗隔板12的开孔率为0.5,圆孔孔径为3mm;
第一防渗幕布3和第一防渗幕布13为防渗土工膜或防渗帷幕,防渗幕布孔径大小为0.1mm和开孔率为0.5。
实施例2 承压水非稳定渗流特性试验
本发明用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置可模拟承压水非稳定渗流过程。
非稳定渗流试验的原理是:先在沙槽中铺设试验沙,并埋设孔隙水压力传感器,然后盖上顶部盖板14,并用防水胶密封。参照稳定渗流试验步骤,先使装置处于稳定渗流状态。然后同时关闭水泵7和阀门6,水流经入渗隔板2和防渗幕布3进入到沙槽17,再经防渗幕布13和出渗隔板12流入出渗水槽16。期间入渗水槽15内的水位逐渐降低,出渗水槽16内水位保持不变。通过压力传感器测量渗流场各点水压变化。
在试验中可以通过连接不同高度的管段23,人为调节溢流口1的高度,以模拟不同承压高度情况下的渗流过程。可人为调节出流口11的高度,以模拟不同出流水头高度情况下的渗流过程,各管段23连接方法采用螺纹连接,参见图3。
在试验中可以设置入渗隔板和出渗隔板的开孔率和开孔高度,以模拟不同的入渗和出渗条件,图6为本发明的入渗隔板和出渗隔板结构示意图。
本实施例中,入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16选用有机玻璃材料,厚度为6mm。水箱8选用铸铁材料,厚度为3mm。水箱的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆,其作用是防止铁生锈腐蚀。所用水管为铁管,管径为3cm,管壁厚2mm。
水管和抽水管19采用铸铁材料,水管和抽水管19的管径为3cm满足最大流量要求,水管和抽水管19的管壁厚度为2mm以满足承载力要求;
测压管18采用玻璃或有机玻璃材料,测压管18的管径为3mm满足最大流量要求,测压管18的管壁厚度为2mm,其高度满足最大水头高度要求。
入渗隔板2和出渗隔板12采用有机玻璃材料,入渗隔板2和出渗隔板12开孔部分高度为30cm,入渗隔板2和出渗隔板12的开孔率为0.5,圆孔孔径为3mm;
第一防渗幕布3和第一防渗幕布13为防渗土工膜或防渗帷幕,防渗幕布孔径大小为0.1mm和开孔率为0.5。
实施例3 承压水层完整井抽水试验
参见图4,本发明用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置可模拟承压水层完整井抽水试验。其原理是:先在沙槽中铺设试验沙,然后盖上顶部盖板14,并用防水胶密封。开启水泵7,开启阀门5和6,水流从水箱8抽出,经过入流口4进入入渗水槽15,当水位上升到溢流口1的高度时,水位不再上升,入渗水槽内维持常水头条件。入渗水槽15内的水经过入渗隔板2和防渗幕布3进入到沙槽17,再经防渗幕布13和出渗隔板12流入出渗水槽16。关闭阀门9,使出渗水槽16内水位上升到溢流口1的高度,此时水泵7抽水量等于溢流口1的出水量,无渗流作用。开启水泵20,水流经过抽水管19,进入水箱8,完成水循环。实验过程中观测测压管内水位变化,或通过预先埋置的压力传感器观测渗流场内水压变化,模拟不同抽水量条件下的渗流特性。
通过调节出渗隔板12的开孔高度,模拟不同的出渗条件,当出渗隔板12的开孔高度等于隔板高度时,实验模拟的为承压水层完整井的抽水试验。
本实施例中,入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16选用有机玻璃材料,厚度为6mm。水箱选用铸铁材料,厚度为3mm。水箱的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆,其作用是防止铁生锈腐蚀。水管和抽水管19采用铸铁材料,水管和抽水管19的管径为3cm满足最大流量要求,水管和抽水管19的管壁厚度为2mm以满足承载力要求;
测压管18采用玻璃或有机玻璃材料,测压管18的管径为3mm满足最大流量要求,测压管18的管壁厚度为2mm,其高度满足最大水头高度要求。
入渗隔板2和出渗隔板12采用有机玻璃材料,入渗隔板2和出渗隔板12开孔部分高度为30cm,入渗隔板2和出渗隔板12的开孔率为0.5,圆孔孔径为3mm;
第一防渗幕布3和第一防渗幕布13为防渗土工膜或防渗帷幕,防渗幕布孔径大小为0.1mm和开孔率为0.5。
实施例4 承压水层完非完整井抽水试验
本发明用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置可模拟承压水层非完整井抽水试验。当出渗隔板12的开孔高度小于隔板高度时,实验模拟的为承压水层非完整井的抽水试验,其他部分参照承压水层完非完整井抽水试验。
本实施例中,入渗水槽15、沙槽17、出渗水槽16选用有机玻璃材料,厚度为6mm。水箱8选用铸铁材料,厚度为3mm。水箱的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆,其作用是防止铁生锈腐蚀。所用水管为铁管,管径为3cm,管壁厚2mm。
水管和抽水管19采用铸铁材料,水管和抽水管19的管径为3cm满足最大流量要求,水管和抽水管19的管壁厚度为2mm以满足承载力要求;
测压管18采用玻璃或有机玻璃材料,测压管18的管径为3mm满足最大流量要求,测压管18的管壁厚度为2cm,其高度满足最大水头高度要求。
入渗隔板2和出渗隔板12采用有机玻璃材料,入渗隔板2和出渗隔板12开孔部分高度为30cm,入渗隔板2和出渗隔板12的开孔率为0.5,圆孔孔径为3mm;
第一防渗幕布3和第一防渗幕布13为防渗土工膜或防渗帷幕,防渗幕布孔径大小为0.1mm和开孔率为0.5。
实施例5 渗流稳定性分析模型模拟实验
将第一防渗幕布3和第二防渗幕布13去除,此时渗流沙槽内土颗粒可随水而动,此时可以模拟管涌或流土过程,并用于渗流稳定性分析模型模拟。
本发明适用于不同入渗条件、出渗条件、渗流边界条件下的承压水渗流特性、渗流稳定性分析等一系列涉及水利工程学、岩土工程学、水文学、泥沙运动力学的实验研究,也是适用于其他渗流实验研究。
与现有技术相比,结构简单、制作加工方便、可操作性强,测量装置自带水循环系统,解决了从水库抽水的困难,节约用水;测量范围大,结构调节方便,部分组件可以拆卸,溢流口高度可以调节,出流口高度可以调节,上部盖板与隔板之间的防水胶可以去除后更换不同开孔率和开孔高度的隔板模拟不同入渗和出渗边界条件;用途广泛,不仅可用于稳定渗流的研究,还可用于非稳定渗流的研究;在拆除防渗幕布后还可以进行稳定和非稳定渗流条件下的渗流稳定性问题;也可设置边界条件模拟不同防护结构条件下的渗流问题;可模拟坝体渗流和抽水井渗流等各种情况。
以上对本发明的一个实例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,包括入渗水槽(15)、沙槽(17)、出渗水槽(16)、测压管(18)、支承结构(10),其特征在于,所述入渗水槽(15)通过第一连接件(21)与所述沙槽(17)相连,所述连接件(21)上设置有的凹槽,所述凹槽内插放固定有所述入渗隔板(2),所述入渗隔板(2)表面包裹第一防渗幕布(3);所述出渗水槽(16)通过第二连接件(22)与所述沙槽(17)相连,所述连接件(22)上设置的凹槽,所述凹槽内插放固定有所述出渗隔板(12),所述出渗隔板(12)表面包裹第二防渗幕布(13),所述沙槽(17)上部通过防水胶覆盖顶部盖板(14),所述沙槽(17)两端通过防水胶与所述入渗隔板(2)和所述出渗隔板(12)相连,所述沙槽(17)侧壁设置多个测压管(18),所述入渗水槽(15)、所述沙槽(17)、出渗水槽所述(16)下面设置有支承结构(10)。
2.根据权利要求1的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述连接件(21)通过防水胶与所述入渗水槽(15)和所述沙槽(17)相连,所述连接件(22)通过防水胶与所述出渗水槽(16)和所述沙槽(17)相连;
所述入渗水槽(15)内有入流口(4)和溢流口(1),所述溢流口(1)和所述入流口(4)通过溢流水管和入流水管与水箱(8)相连,所述溢流水管设有第一阀门(5)和第二阀门(6),所述入流水管上还设置水泵(7),所述水泵(7)设置在所述第二阀门(6)上端;
所述出渗水槽(16)中设有出流口(11),所述出流口(11)通过出流水管与所述水箱(8)相连,所述出流水管上设有第三阀门(9);
所述出渗水槽中还设置抽水管(19),所述抽水管(19)与所述水箱(8)相连,所述抽水管(19)尾端设置抽水泵(20)。
3.根据权利要求1或2的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述溢流口(1)和所述出流口所述采用可调节高度结构,所述可调节高度结构包括多段管段(23),多段管段(23)通过螺纹结构连接;
所述溢流口(1)可根据试验需求的承压高度设置溢流口高度,所述溢流口(1)通过连接管段个不同数调节高度;
所述出流口(11)可根据试验需求的出流水头高度设置出流口高度,所述出流口11)通过连接管段个不同数调节高度。
4.根据权利要求3的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述入渗隔板(2)和所述出渗隔板(12)上部开有圆孔。
5.根据权利要求2或4的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述沙槽(17)侧壁设置多个测压管安装口,根据用户需要可设置测压管安装口位置、间距和数量,所述测压管(18)通过所述测压管安装口与所述沙槽(17)连接固定。
6.根据权利要求2或4的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,在所述沙槽(17)上可根据用户要求设置若干压力传感器(24)实现瞬态孔隙水压力的精准测量。
7.根据权利要求2或4的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述入渗水槽(15)、所述沙槽(17)、所述出渗水槽(16)、所述测压管设置刻度标识,用于读取记录数据。
8.根据权利要求2或4的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述入渗水槽(15)、所述沙槽(17)、所述出渗水槽(16)采用有机玻璃材料,厚度5-7mm满足实验水流及泥沙承重与稳定性的要求;
所述支承结构(10)采用铸铁材料,其强度和厚度满足装置最大承载力要求;
所述水箱(8)采用铸铁材料,所述水箱(8)壁厚为2.5-3.5mm,所述水箱(8)的内部及外部涂有保护层,所述保护层为工业用漆或镀锌层;
所述水管和所述抽水管(19)采用铸铁材料,所述水管和所述抽水管(19)的管径为3-5cm满足最大流量要求,所述水管和所述抽水管(19)的管壁厚度为1.8-2.2mm以满足承载力要求;
所述测压管(18)采用玻璃或有机玻璃材料,所述测压管(18)的管径为2-4mm,满足最大流量要求,所述测压管(18)的管壁厚度为1.8-2.2mm,其高度满足最大水头高度要求。
9.根据权利要求2或4的用于承压水渗流模型的水循环沙槽试验装置,其特征在于,所述入渗隔板(2)和所述出渗隔板(12)采用有机玻璃材料,所述入渗隔板(2)和所述出渗隔板(12)开孔部分高度为10-45cm,根据试验所需入渗面和出渗面高度调整,所述入渗隔板(2)和所述出渗隔板(12)的开孔率为0.3-0.7,所述圆孔孔径为2-10mm;
所述第一防渗幕布(3)和所述第二防渗幕布(13)为防渗土工膜,所述第一防渗幕布(3)和所述第二防渗幕布(13)孔径大小为0.08-0-0.12mm和开孔率为0.4-0.6。
10.根据权利要求2或4的可拆卸多功能弯曲河道水循环系统实验装置,其特征在于,所述第一阀门(5)、所述第二阀门(6)和所述第三阀门(9)为旋转阀门或电磁阀。
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