CN116399558A - 一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置及方法,所述装置包括滑坡发生装置,用于模拟滑坡环境参数和滑坡体的发生;水体模型,设置于滑坡发生装置的滑坡体入水端,用于模拟滑坡体入水后涌浪的产生与传播;及,监测系统,与水体模型配对设置,用于监测涌浪产生与传播过程中的各项数据。所述方法基于该装置实现。本发明可实现模拟从滑坡发生到入水的多系统联合的滑坡涌浪,更加真实的还原破坏现场,更加灵活的开展后续试验,以提高滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域,具体是一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置及方法。
背景技术
滑坡作为常见的地质灾害一直以来被人们广泛关注,除了滑坡本身引起的工程设施损坏以及人员伤亡外,由于滑坡的发生所导致的涌浪同样具有极强的破坏性,近年来经济的蓬勃发展,大型水库的不断建设,这给库区滑坡涌浪的发生创造了大量的环境条件,如何减小滑坡涌浪带来的损失,预测和防治滑坡涌浪灾害,是一个极其重要的研究课题。
对于滑坡涌浪的研究,常用的方法有理论解析法、物理模型试验法、数值模拟法。其中物理模型试验法能够更直观的看到从滑坡发生到入水再到涌浪爬高的具体过程,有助于对滑坡涌浪整个过程进行分析和研究,是研究滑坡涌浪灾害的一种重要手段。
滑坡涌浪物理模型试验一般通过模拟滑坡体,水体以及承灾体三个部分来实现整个滑坡涌浪过程的还原。针对滑坡体搭建的物理模型主要有滑道和坡体两部分,滑道由底部支架、滑槽、搭板、挡板等要素组成,可以实现坡体沿预设路线下滑进入水槽。坡体部分常采用的模拟材料有:散粒体、塑性体、块体。试验要求滑道及坡体的尺寸、形状、大小满足缩尺比例;坡体的材料参数满足相似原则,由于地质问题的复杂性,不同滑坡的所处的环境不同,坡体自身大小、滑动方式,岩土体性质也不同,这就要求滑坡启动装置要具备一定的灵活性以便适应实验过程中的不同工况,与启动装置相同,要想满足多次试验,不同模型的研究需求,就要求水体模拟装置可根据试验需求进行相应调节,与滑坡启动装置相适配,同时配套相应的监测体系。
常规的滑坡涌浪模拟装置针对某一地质原型设计且没有配套的水体模拟装置及监测设备,无法实现多次试验,不同模型的研究需求,这就导致试验数据不够丰富,无法实现一些特殊的工况。目前,针对滑坡启动装置与水体模型相联动的模拟设备的开发还处于空白状态。通过物理模型试验来研究滑坡运动方式、分析滑坡涌浪作用机理、预测涌浪地质灾害,是否具备可灵活调节、实现更多功能的涌浪模拟装置是关键一环。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置,该多系统联合的滑坡涌浪模拟装置可实现模拟从滑坡发生到入水的多系统联合的滑坡涌浪,更加真实的还原破坏现场,更加灵活的开展后续试验,以提高滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性。同时本发明还提供了一种多系统联合的滑坡涌浪模拟方法。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现:一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置,包括:滑坡发生装置,用于模拟滑坡环境参数和滑坡体的发生;水体模型,设置于滑坡发生装置的滑坡体入水端,用于模拟滑坡体入水后涌浪的产生与传播;及,监测系统,与水体模型配对设置,用于监测涌浪产生与传播过程中的各项数据。
基于以上技术方案,所述滑坡发生装置包括倾斜承载板,倾斜承载板一端为滑坡体入水端,所述倾斜承载板位于滑坡体入水端设置有可调节挡板,可调节挡板用于执行动作以阻挡倾斜承载板上的滑坡体或形成通道以便于滑坡体入水。
基于以上技术方案,所述倾斜承载板上覆盖有盖板以通过盖板改变滑坡体和倾斜承载板之间的摩擦系数。
基于以上技术方案,所述倾斜承载板还相对间隔设置有两个侧板,两个侧板与可调节挡板围合形成半封闭的围栏结构。
基于以上技术方案,所述倾斜承载板位于滑坡体入水端还连接有可转动的搭板,所述搭板伸入至水体模型内。
基于以上技术方案,所述可调节挡板可沿倾斜承载板上端面移动以调节与滑坡体入水端的相对距离。
基于以上技术方案,所述可调节挡板包括两个支撑件及位于两个支撑件之间的板体,板体通过可转动的转动轴连接于两个支撑件之间;所述倾斜承载板相对设置有滑槽,两个支撑件下端均设置有与滑槽配对的滑动件,两个支撑件分别通过滑动件与对应滑槽配对实现可调节挡板的移动。
基于以上技术方案,所述滑坡发生装置还包括高度角度调节机构,该高度角度调节机构连接于倾斜承载板下端以改变倾斜承载板的高度和/或倾斜角。
基于以上技术方案,所述高度角度调节机构包括底座,底座上间隔设置有自动升降杆和伸缩调节装置,自动升降杆和伸缩调节装置均与所述倾斜承载板连接;其中,所述伸缩调节装置包括支撑架、连接于支撑架上端的第一连接板、转动连接于第一连接板一端的第二连接板、转动连接于第二连接板一端的第三连接板及转动连接于第三连接板一端的第四连接板,所述第一连接板上设置有通槽,通槽内贯穿设置有螺栓件,螺栓件与第四连接板连接并可通过与螺栓件配对的螺母将第四连接板和第一连接板相对固定。
基于以上技术方案,所述水体模型为封闭的槽体结构,该槽体结构的侧壁形成倾斜的岸坡,岸坡内侧和/或岸坡上设置有承灾体。
基于以上技术方案,所述监测系统包括:多个摄像机,用于覆盖或局部覆盖水体模型,用于记录不同位置、不同角度的涌浪产生与传播过程;波高背景板,设置于水体模型内,用于摄像机拍摄时为其提供参照物以便于观测涌浪高度;及,测力板组件,其覆盖或局部覆盖于水体模型内侧边界,用于检测对应覆盖区域中涌浪产生与传播过程中的压力变化数据。
基于以上技术方案,所述测力板组件由多个可拼装单元格通过球铰连接器连接,每个可拼装单元格都设置有数字压力传感器。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明能模拟不同的滑坡环境,可根据需要模拟不同的滑坡体、滑面倾角、入水岸坡角度、滑面摩擦力、水深等参数,进而满足对滑坡涌浪中各个参数的控制,更加真实的还原破坏现场,且通过水体模型与滑坡发生装置相互配合实现滑坡涌浪滑体、水体的联合模拟,进而结合监测系统相互搭配提高试验数据采集精度,获取的滑坡涌浪数据更加精准,进而有助于评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟,提高了滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性。
本发明还基于以上多系统联合的滑坡涌浪模拟装置,公开了一种多系统联合的滑坡涌浪模拟方法,该方法包括以下步骤:
S1 根据模拟要求,确定滑坡体的材料配比、尺寸及形状并制作;
S2 基于模拟的实际地质条件,搭建滑坡发生装置,调节高度角度调节机构、可调节挡板及搭板,选择对应摩擦系数的盖板,以确定滑坡体的滑面倾角、滑坡体距水面的垂直距离、入水倾角以及滑坡体的摩擦系数;
S3 搭建水体模型,并确保滑坡发生装置的滑坡体入水端位于水体模型的岸坡上或岸坡内侧,完成后再在岸坡内侧和/或岸坡上设置承灾体,并在水体模型内注入模拟要求所需深度的水;
S4 根据模拟要求,在水体模型的所需区域安放多个摄像机,在模型内侧设置波高背景板,并在水体模型的岸坡内侧所需区域安装测力板组件;
S5启动可调节挡板,滑坡体滑落并入水;
S6 观察承灾体受损情况,并基于摄像机、波高背景板及测力板组件获取滑坡涌浪数据,评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟。
本多系统联合的滑坡涌浪模拟方法基于上述的模拟装置进行,能够基于模拟试验需求进行滑坡各个参数的控制和调整,进而适应多种工况、多种试验的研究需求,使得模拟能更加真实的还原破坏现场,获取的滑坡涌浪数据更加精准,有助于评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟,提高了滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性,具有较好的应用前景。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1是多系统联合的滑坡涌浪模拟装置的具体实施状态图;
图2是滑坡发生装置的结构示意图;
图3是可调节挡板的结构示意图;
图4是可调节挡板与倾斜承载板的连接结构示意图;
图5是高度角度调节机构的结构示意图;
图6是水体模型的结构示意图;
图7是测力板组件的结构示意图;
图8是球铰连接器的结构示意图;
图中标号分别表示为:
1、滑坡发生装置;2、水体模型;3、监测系统;4、倾斜承载板;5、可调节挡板;6、盖板;7、侧板;8、搭板;9、支撑件;10、板体;11、转动轴;12、滑槽;13、滑动件;14、底座;15、自动升降杆;16、支撑架;17、第一连接板;18、第二连接板;19、第三连接板;20、第四连接板;21、通槽;22、螺栓件;23、螺母;24、摄像机;25、波高背景板;26、测力板组件;27、可拼装单元格;28、球铰连接器;29、数字压力传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
如图1所示,本发明第一个实施例提供了一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置,包括:滑坡发生装置1,用于模拟滑坡环境参数和滑坡体a的发生;水体模型2,设置于滑坡发生装置1的滑坡体入水端b,用于模拟滑坡体a入水后涌浪的产生与传播;及,监测系统3,与水体模型2配对设置,用于监测涌浪产生与传播过程中的各项数据。
本发明的模拟装置,基于滑坡发生装置1的参数模拟,可根据实际的滑坡环境进行不同滑坡环境的参数模拟,进而更加真实的还原实际环境场景,提高模拟环境的真实性和有效性,同时结合水体模型2同步实现涌浪的产生与传播,使得滑坡和涌浪紧密结合形成连续的模拟结果,更有利于分析滑坡涌浪产生及传播规律,提高了滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性,同时结合监测系统3对涌浪产生与传播过程中的各项数据进行监测和获取,使得获取的滑坡涌浪数据更加精准,试验数据采集精度更高,有助于评估滑坡涌浪灾害程度、对滑坡涌浪整个过程进行分析和研究,可广泛应用于滑坡涌浪灾害研究中,具有广阔的应用前景。
如图2所示,滑坡发生装置1主要用于模拟滑坡环境参数和滑坡体a的发生。
在具体实施时,所述滑坡发生装置1包括倾斜承载板4,倾斜承载板4一端为滑坡体入水端b,所述倾斜承载板4位于滑坡体入水端b设置有可调节挡板5,可调节挡板5用于执行动作以阻挡倾斜承载板4上的滑坡体a或形成通道以便于滑坡体a入水。
在使用时,滑坡体a整体放置于倾斜承载板4上,并通过可调节挡板5阻挡而稳定放置,当可调节挡板5执行动作后,其与倾斜承载板4之间即形成滑坡通道,进而滑坡体a可通过该通道从滑坡体入水端b进入至水体模型2,确保滑坡体a沿预设路线运动,实现滑坡模拟。
为了确保模拟的多样性和准确性,本实施例中所述倾斜承载板4上覆盖有盖板6以通过盖板6改变滑坡体a和倾斜承载板4之间的摩擦系数。在具体应用中,盖板6可通过直接铺设方式或者卡扣等放置覆盖于倾斜承载板4上,通过改变盖板6上端面也即其与滑坡体a接触的一面的光滑程度,即可调节其与滑坡体a之间的摩擦系数,进而可以根据模拟需求或滑坡现场数据,来真实还原滑坡体a与其对应的滑坡之间的摩擦力,进而还原滑坡真实环境参数,也便于在不同摩擦力实验下实现不同摩擦参数的模拟。进一步的,所述盖板6可以采用金属如不锈钢制成,便于长久使用,且也可方便的形成不同摩擦系数的表面。
在具体实施时,为了确保滑坡体a的滑坡轨迹或进一步确保滑坡体a能沿预设路线运动,保证其进入水体模型2的位置和角度,本实施例的所述倾斜承载板4还相对间隔设置有两个侧板7,两个侧板7与可调节挡板5围合形成半封闭的围栏结构。进而,通过两个侧板7、可调节挡板5能限制滑坡体a的设置区域,并且通过两个侧板7也能确保滑坡体a在下滑时能一直朝向可调节挡板5也即滑坡体入水端b滑落,且中国两个侧板7也能限制其转动,确保滑坡体a的入水姿态。
在具体实施时,侧板7可采用透明亚克力板制成,以便于观察和测量滑坡体a发生时的运动状态。
在具体实施时,所述倾斜承载板4位于滑坡体入水端b还连接有可转动的搭板8,所述搭板8伸入至水体模型2内。
在滑坡涌浪模拟试验中,岸坡倾角是较为重要的一个参数,为了使得试验更为准确,以及适用不同的岸坡倾角模拟,本实施例在倾斜承载板4上连接搭板8,且该搭板8可进行转动进而改变其与倾斜承载板4的相对角度,使得滑坡体a在进入至水体模型2时,可通过搭板8改变其入水角度,进而模拟不同角度的岸坡倾角,进一步适应不同岸坡倾角的模型需求,也使得模拟更加真实。作为具体的结构,搭板8与倾斜承载板4可通过铰链、合页等实现转动连接。
在具体实施时,所述可调节挡板5可沿倾斜承载板4上端面移动以调节与滑坡体入水端b的相对距离。
在滑坡涌浪模拟试验中,滑坡体距水面的垂直距离是较为重要的一个参数,为了使得试验更为准确,以及适用不同高度下滑坡体入水场景的模拟,本实施例通过设置可移动的可调节挡板5,通过可调节挡板5来改变滑坡体a距离滑坡体入水端b的相对距离,进而可以改变滑坡体在不同高度状态下的滑坡模拟,进而改变其距水面的垂直距离,并根据移动的距离进而可以模拟不同的垂直距离,实现不同条件下的入水距离模拟。
如图3、图4所示,作为具体的实施方式,所述可调节挡板5包括两个支撑件9及位于两个支撑件9之间的板体10,板体10通过可转动的转动轴11连接于两个支撑件9之间;所述倾斜承载板4相对设置有滑槽12,两个支撑件9下端均设置有与滑槽12配对的滑动件13,两个支撑件9分别通过滑动件13与对应滑槽12配对实现可调节挡板5的移动。
在使用时,两个支撑件9利用滑动件13与滑槽12配对,即可确保二者沿滑槽12滑动,进而改变可调节挡板5在倾斜承载板4上的相对位置。具体的,滑槽12可为梯形滑槽,滑动件13可为梯形滑块,梯形滑块可配对于梯形滑槽内实现配对。具体的,滑槽12沿倾斜承载板4长度方向间隔设置,也即从滑坡体入水端b一端向倾斜承载板4另一端平行间隔设置,进而可方便的进行可调节挡板5高度调节。
在具体实施时,转动轴11还可连接外部的驱动装置如旋转电机、马达等自动控制其转动,实现自动控制,从而通过转动轴11带动板体10转动,以阻挡倾斜承载板4上的滑坡体a或形成通道以便于滑坡体a入水。
如图5所示,所述滑坡发生装置1还包括高度角度调节机构,该高度角度调节机构连接于倾斜承载板4下端以改变倾斜承载板4的高度和/或倾斜角。
本实施例中,考虑到滑坡体a在倾斜承载板4上的滑面倾角也是模拟中重要的参数项,为了保证滑面倾角能适应不同环境模拟下的需求,本实施例通过加入高度角度调节机构,通过其可改变倾斜承载板4的高度和/或倾斜角,进而结合可调节挡板5、搭板8更进一步的增加参数模拟范围,可实现滑坡发生装置1在滑面倾角25°-70°范围内调节和变化,进一步增加了滑坡发生装置1的适应性。
作为具体的实施方式,所述高度角度调节机构包括底座14,底座14上间隔设置有自动升降杆15和伸缩调节装置,自动升降杆15和伸缩调节装置均与所述倾斜承载板4连接;其中,所述伸缩调节装置包括支撑架16、连接于支撑架16上端的第一连接板17、转动连接于第一连接板17一端的第二连接板18、转动连接于第二连接板18一端的第三连接板19及转动连接于第三连接板19一端的第四连接板20,所述第一连接板17上设置有通槽21,通槽21内贯穿设置有螺栓件22,螺栓件22与第四连接板20连接并可通过与螺栓件22配对的螺母23将第四连接板20和第一连接板17相对固定。
在使用时,第四连接板20通过螺栓件22可沿通槽21移动,进而改变其与第三连接板19连接处的高度,进而第三连接板19整体可在第二连接板18和第四连接板20作用下改变其倾斜的角度,进而改变与第三连接板连接的倾斜承载板4的角度,同时结合自动升降杆15的升降,进而整体结合实现倾斜承载板4在不同高度、不同倾斜角度下的调节,进而改变其滑面倾角。
进一步的,高度角度调节机构可间隔设置两个,二者分别位于倾斜承载板4两侧,实现对倾斜承载板4的稳定支撑和确保其能保持所需倾斜角。
进一步的,支撑架16为呈十字交叉结构的架体结构,可为倾斜承载板4供较大支撑力的同时,利用其交叉设计也使得其能将局部受力进行分散,避免螺栓件22在不同位置时支撑力变化而引起底座不稳、翘起等。
如图6所示,水体模型2主要用于接收滑坡体a,以模拟滑坡体a入水后涌浪的产生与传播。
在具体应用时,所述水体模型2为封闭的槽体结构,该槽体结构的侧壁形成倾斜的岸坡c,岸坡c内侧和/或岸坡c上设置有承灾体。进而使用时,槽体结构可根据模拟水深的需求注入等高的水,即可在滑坡体a入水后模拟涌浪的产生和传播过程。
水体模型2在实施时,可通过3D打印技术进行制作,从而可以根据模拟需要,设计所需的岸坡c走向和倾角、槽深等,岸坡上端面可延伸形成试验平台,从而在岸坡c内侧和/或岸坡c上的试验平台均可设置承灾体用于评估承灾体受损情况。
进一步,水体模型2还可根据模拟需要,其走向可根据需要设置成边界连续的、具有不同弧度走向的岸坡结构,如形成带转向的河道结构,进而可以更好的还原实际环境中的水库、湖泊、河流等。
需要说明的是,水体模型2的岸坡c内侧还可设置相应的消波装置如多孔海绵板,以削弱边界效应的对试验结果造成的影响。
继续参阅图1,监测系统3用于监测涌浪产生与传播过程中的各项数据。
所述监测系统包括:多个摄像机24,用于覆盖或局部覆盖水体模型2,用于记录不同位置、不同角度的涌浪产生与传播过程;波高背景板25,设置于水体模型2内,用于摄像机24拍摄时为其提供参照物以便于观测涌浪高度;及,测力板组件26,其覆盖或局部覆盖于水体模型2内侧边界,用于检测对应覆盖区域中涌浪产生与传播过程中的压力变化数据。
在具体应用中,摄像机24可采用普通和/或高速摄像机,基于需要拍摄的位置或角度而灵活设置,确保其能拍摄到对应区域内的涌浪产生与传播过程即可,用于记录涌浪爬高过程,其设置位置可以为水体模型2的内、外侧或水体模型的内、外侧一定高度位置处,具体可根据模拟场景需要而搭建选择,而波高背景板25则设置于水体模型2内,可根据模拟需要设置其具体位置和与岸坡c的角度,其可通过卡口、粘接等方式定位于水体模型2内,同时测力板组件26主要是用于测试对应区域如岸坡c内侧在涌浪产生与传播过程中的压力变化数据,其可根据水体模型2的形体结构或所需检测的区域位置进行灵活设置。
基于此,本实施例在监测系统3基础上,可在滑坡后全过程检测和记录涌浪产生与传播过程中的各类数据,比如传播路径、涌浪高度、压力变化等数据,进而实时模拟和获取涌浪从产生至传播过程中的各类数据。
作为具体的实施方式,波高背景板25上可设置对应的水深刻度和数值来辅助确认波高,方便波高记录以及观测涌浪爬高过程。
如图7、图8所示,所述测力板组件26由多个可拼装单元格27通过球铰连接器28连接,每个可拼装单元格27都设置有数字压力传感器29。
在具体实施时,可拼装单元格27可根据需要测力的岸坡c位置进行安装,由于其通过球铰连接器28进行安装,进而其可更好地岸坡c进行贴合,使得在岸坡c条件复杂的情况下能够通过数字压力传感器29更精确的测量压力试验数据。
进一步的,多个可拼装单元格27相互之间均通过球铰连接器28实现连接,进而形成整体的测力板组件26,测力板组件26整体形成后具有柔性,可方便的进行转动或倾斜,进而贴合效果更好。
进一步的,数字压力传感器29可通过卡扣、镶嵌等方式连接于可拼装单元格27上,并朝向水体模型2内侧,进而可以检测不同区域、高度的压力变化数据。
以上即为多系统联合的滑坡涌浪模拟装置的全部内容,为了更好的理解和实施,本发明第二个实施例还基于该模拟装置,公开了一种多系统联合的滑坡涌浪模拟方法,该方法包括以下步骤:
S1 根据模拟要求,确定滑坡体a的材料配比、尺寸及形状并制作;
S2 基于模拟的实际地质条件,搭建滑坡发生装置1,调节高度角度调节机构、可调节挡板5及搭板8,选择对应摩擦系数的盖板6,以确定滑坡体a的滑面倾角、滑坡体距水面的垂直距离、入水倾角以及滑坡体a的摩擦系数;
S3 搭建水体模型2,并确保滑坡发生装置1的滑坡体入水端b位于水体模型2的岸坡c上或岸坡c内侧,完成后再在岸坡c内侧和/或岸坡c上设置承灾体,并在水体模型2内注入模拟要求所需深度的水;
S4 根据模拟要求,在水体模型的所需区域安放多个摄像机24,在模型内侧设置波高背景板25,并在水体模型2的岸坡c内侧所需区域安装测力板组件26;
S5启动可调节挡板5,滑坡体a滑落并入水;
S6 观察承灾体受损情况,并基于摄像机24、波高背景板25及测力板组件26获取滑坡涌浪数据,评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟。
本多系统联合的滑坡涌浪模拟方法能够基于模拟试验需求进行滑坡各个参数的控制和调整,进而适应多种工况、多种试验的研究需求,使得模拟能更加真实的还原破坏现场,获取的滑坡涌浪数据更加精准,有助于评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟,提高了滑坡涌浪模拟试验的真实度与准确性,具有较好的应用前景。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多系统联合的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,包括:
滑坡发生装置,用于模拟滑坡环境参数和滑坡体的发生;
水体模型,设置于滑坡发生装置的滑坡体入水端,用于模拟滑坡体入水后涌浪的产生与传播;及,
监测系统,与水体模型配对设置,用于监测涌浪产生与传播过程中的各项数据。
2.根据权利要求1所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述滑坡发生装置包括倾斜承载板,倾斜承载板一端为滑坡体入水端,所述倾斜承载板位于滑坡体入水端设置有可调节挡板,可调节挡板用于执行动作以阻挡倾斜承载板上的滑坡体或形成通道以便于滑坡体入水。
3.根据权利要求2所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述倾斜承载板上覆盖有盖板以通过盖板改变滑坡体和倾斜承载板之间的摩擦系数。
4.根据权利要求2所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述倾斜承载板还相对间隔设置有两个侧板,两个侧板与可调节挡板围合形成半封闭的围栏结构。
5.根据权利要求2所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述倾斜承载板位于滑坡体入水端还连接有可转动的搭板,所述搭板伸入至水体模型内。
6.根据权利要求2所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述可调节挡板可沿倾斜承载板上端面移动以调节与滑坡体入水端的相对距离。
7.根据权利要求2-6任一项所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述滑坡发生装置还包括高度角度调节机构,该高度角度调节机构连接于倾斜承载板下端以改变倾斜承载板的高度和/或倾斜角。
8.根据权利要求1所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述水体模型为封闭的槽体结构,该槽体结构的侧壁形成倾斜的岸坡,岸坡内侧和/或岸坡上设置有承灾体。
9.根据权利要求1所述的滑坡涌浪模拟装置,其特征在于,所述监测系统包括:
多个摄像机,用于覆盖或局部覆盖水体模型,用于记录不同位置、不同角度的涌浪产生与传播过程;
波高背景板,设置于水体模型内,用于摄像机拍摄时为其提供参照物以便于观测涌浪高度;及,
测力板组件,其覆盖或局部覆盖于水体模型内侧边界,用于检测对应覆盖区域中涌浪产生与传播过程中的压力变化数据。
10.一种多系统联合的滑坡涌浪模拟方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1 根据模拟要求,确定滑坡体的材料配比、尺寸及形状并制作;
S2 基于模拟的实际地质条件,搭建滑坡发生装置,调节高度角度调节机构、可调节挡板及搭板,选择对应摩擦系数的盖板,以确定滑坡体的滑面倾角、滑坡体距水面的垂直距离、入水倾角以及滑坡体的摩擦系数;
S3 搭建水体模型,并确保滑坡发生装置的滑坡体入水端位于水体模型的岸坡上或岸坡内侧,完成后再在岸坡内侧和/或岸坡上设置承灾体,并在水体模型内注入模拟要求所需深度的水;
S4 根据模拟要求,在水体模型的所需区域安放多个摄像机,在模型内侧设置波高背景板,并在水体模型的岸坡内侧所需区域安装测力板组件;
S5启动可调节挡板,滑坡体滑落并入水;
S6 观察承灾体受损情况,并基于摄像机、波高背景板及测力板组件获取滑坡涌浪数据,评估滑坡涌浪灾害程度,分析滑坡涌浪产生及传播规律,完成滑坡涌浪模拟。
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