CN109253937A - 一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，属于模型实验领域，主要由移动式底座、千斤顶组、冲刷槽、溢流槽、引流板、供水模块、模拟降雨模块和回收槽组成。本发明为室内边坡模型实验提供可变坡度的冲刷水槽并结合模拟降雨模块，可在一个平台上实现同时或者分时模拟降雨和径流冲刷的边坡模型实验。而且，开放式的水槽设计可以根据需求调节实际冲刷长度，用以适应不同的实验要求。
Description
技术领域：
本发明涉及一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，属于模型实验领域，主要由移动式底座、千斤顶组、冲刷槽、溢流槽、引流板、供水模块、模拟降雨模块和回收槽组成。本发明为室内边坡模型实验提供可变坡度的冲刷水槽并结合模拟降雨模块，可在同一平台上实现同时或者分别模拟降雨和径流冲刷的边坡模型实验。而且，开放式的水槽设计可以根据需求调节实际冲刷长度，用以适应不同冲刷实验要求。
背景技术：
随着人们对环境保护的重视，越来越多学者开始关注边坡水土流失问题，各种边坡冲刷模拟装置层出不穷，但技术指标都较为单一，不能同时兼顾坡度、模拟降雨以及放水冲刷强度的变化。因此，设计一种能够同时满足这三样功能的边坡抗冲刷模型试验装置，通过利用该装置开展抗冲刷试验，来定量评定不同边坡加固方式的抗冲性能，为边坡表面防护的工艺选择提供依据，具有一定程度的科学研究与工程实际意义。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，由移动式底座、千斤顶组、冲刷槽、溢流槽、引流板、供水模块、模拟降雨模块和回收槽组成，各模块相对独立，可以为冲刷实验提供各项条件，并在坡度可调的前提下，实现同时或者分时模拟降雨和面流。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明最底部为移动式底座，所述移动式底座是由一块承重平台与四个可锁死的滑轮组成，承重平台承载了其余所有模块；所述滑轮位于承重平台下部；所述冲刷槽设置于移动式底座上，由四个大小完全一样的小冲刷槽组成，每个小冲刷槽内部设有数组卡口，用于调节冲刷槽的纵向尺寸；冲刷槽的一端与移动式底座相连，另一端悬空，中间由设置于移动式底座上的千斤顶组支撑；所述千斤顶组由2至4个底部可滑动的千斤顶组成，通过交替顶升能使冲刷槽在5°-85°区间内随意变换；冲刷槽悬空一侧，设置有一个角度可调的小型承重平板，小型承重平板一侧与冲刷槽连接，另一侧悬空，中部由支撑杆支撑，支撑位置可调节，由此来保证小型承重平板始终处于水平状态，小型承重平板上依次设有溢流槽和引流板；供水模块由水泵和水箱组成，为整个装置供水；降雨模块由连接管、支撑架和蓬头组成，支撑架高度可以调整，通过供水模块供水，可以模拟各个强度的降雨。
本发明与现有的冲刷水槽比较，有如下优点：
1.在满足坡度可调的前提下，能够实现同时或者分时模拟降雨和径流冲刷的边坡模型实验，通过调节坡度，能够实时改变边坡的受雨面积，从而实现多种工况的实时模拟；
2.开放式的水槽设计可以根据需求调节实际冲刷长度，用以适应不同冲刷实验要求；
3.通过底部可移动的千斤顶组设计，坡度的调节范围能达到5°-85°。
附图说明：
图1为本发明的平面结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
具体实施方式：
图1为本发明的正视图。如图1所示，本发明为一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，由移动式底座1、千斤顶组2、冲刷槽3、溢流槽4、引流板5、供水模块6、模拟降雨模块7和回收水槽8组成，各模块相互协作，可以用于完成变坡度的边坡降雨冲刷试验。
移动式底座1由四个可锁死的滑轮1-1和承重平台1-2组成，可锁死的滑轮1-1位于承重平台1-2下方，用于控制平台的移动和停止。
千斤顶组2由可移动滑轨2-1、2至4个千斤顶2-2和卡扣2-3组成，千斤顶2-2借助下方的移动滑轨2-1在承重平台1-2上前后滑动，到达预定位置后，按下卡扣2-3即可锁死。通过本设计，可以将冲刷槽顶升到设计的坡度。
冲刷槽3由四个小冲刷槽体、卡口3-1和计流排水口3-2组成，卡口3-1均匀的分布在小冲刷槽内部，用于卡住插入的铁板；计流排水口3-2设在每个小冲刷槽下部，近小冲刷槽端设有铁丝网，用于拦截固体物质，出口位置设有流量计，用于计算通过的水流量。
溢流槽4由槽体、可拆卸支架4-1和卡口4-2组成，通过调整可拆卸支架4-1的位置来与卡口4-2结合，可以使溢流槽4和引流板5保持水平位置。
供水模块6由支撑架6-1、水泵6-2和水箱6-3组成，通过与自来水相连的水泵6-2给水箱6-3供水；支撑架6-1为可伸缩支架，能实现上下两个方向的升降。
模拟降雨模块7由水管7-1、蓬头7-2和支撑架7-3组成，水箱6-3中的水通过水管7-1流至蓬头7-2处，蓬头7-2的孔径可根据情况调节，达到能真实模拟不同降雨模式的功能；可调支撑架7-3可以根据实际的需要调整离地高度，借此来模拟不同能量级降雨模式。
本发明提供的一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，其操作方法如下：
将本发明移动至合适位置后，锁死底座滑轮；随后将千斤顶组降至最低位置，根据实验需求，选取小冲刷槽中一定长度段填入土壤，待土壤装填完毕后，千斤顶组来回顶升，将冲刷槽抬升至设定坡度；此时，供水模块开始工作，一部分水通过管道输送至降雨模块，模拟自然降雨，另一部分水流入溢流槽，待槽满后通过引流板流向冲刷槽，模拟边坡水流冲刷槽中土壤；冲刷下来的土壤，通过排水口流入回收槽中，待实验结束后，统一收集。
Claims (1)
1.一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽，由移动式底座、千斤顶组、冲刷槽、溢流槽、引流板、供水模块、模拟降雨模块和回收槽组成，本发明最底部为移动式底座，所述移动式底座是由一块承重平台与四个可锁死的滑轮组成，承重平台承载了其余所有模块；所述滑轮位于承重平台下部；所述冲刷槽设置于移动式底座上，由四个大小完全一样的小冲刷槽组成，每个小冲刷槽内部设有数组卡口，用于调节冲刷槽的纵向尺寸；冲刷槽的一端与移动式底座相连，另一端悬空，中间由设置于移动式底座上的千斤顶组支撑；所述千斤顶组由2至4个底部可滑动的千斤顶组成，通过交替顶升能使冲刷槽在5°-85°区间内随意变换；冲刷槽悬空一侧，设置有一个角度可调的小型承重平板，小型承重平板一侧与冲刷槽连接，另一侧悬空，中部由支撑杆支撑，支撑位置可调节，由此来保证小型承重平板始终处于水平状态，小型承重平板上依次设有溢流槽和引流板；供水模块由水泵和水箱组成，为整个装置供水；降雨模块由连接管、支撑架和蓬头组成，支撑架高度可以调整，通过供水模块供水，可以模拟各个强度的降雨。
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