CN210487521U - 一种室内模拟径流冲刷试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种室内模拟径流冲刷试验装置，包括供水装置、冲刷装置、收集装置，供水装置连接于冲刷装置首端，收集装置设于供水装置的末端，冲刷装置包括试槽、稳流槽、弧形结构，试槽底板上布设有下渗孔，试槽包括第一试槽、第二试槽，第二试槽嵌套于第一试槽外侧，且第二试槽与第一试槽可滑动连接，稳流槽设于第一试槽，且稳流槽由带孔挡板分隔成左右两室，稳流槽末端与第一试槽连接处设有弧形结构。本实用新型优点：结构简单、通过改变试验装置的长度和坡度能适用于不同坡长和坡度的模拟试验，实用简便，数据准确，实用性很强。
Description
技术领域
本实用新型涉及水土保持、水文水资源实验的径流泥沙测量的技术领域，特别是涉及一种室内模拟径流冲刷试验装置。
背景技术
水土流失是我国头号生态环境问题，我国南方地区以水力侵蚀为主，水力侵蚀易发区为山地丘陵区、坡耕地和河道沟谷，坡地是水力侵蚀的主要区域。在＞8°的坡地上存在很多坡耕地，占我国耕地资源的35％，是耕地资源的重要组成部分，然而，由于坡耕地主要分布在占国土面积70％的丘陵山地中，再加上耕作方式的不合理，极易引发严重的水土流失，是导致生态进一步恶化和贫困的根源。
其次，水力侵蚀是我国道路、水利边坡工程常见的一种破坏形式,工程中边坡侵蚀多发生在人工开挖或填方边坡,坡表由于未及时采取防护措施而长时间裸露,受自然条件尤其是强降雨条件下,水流汇聚后沿坡面向下冲刷带走大量表土和泥沙。不仅如此,水流的下渗还降低了土体抗剪强度,会导致边坡稳定性降低,给工程安全带来较大隐患。
因此，探究水流流速、流量、坡长、坡度及地被等影响因子与边坡侵蚀程度之间的关系具有重大意义。但是，由于在野外进行土壤冲刷实验较为困难，供水困难，且准确度低，因此，常在室内模拟土壤抗冲刷性能实验。
针对我国南方多雨的气候，边坡土体冲刷频度高的特点，本实用新型提供一种结构简单、操作容易的模拟土质边坡径流冲刷的装置，能快速获得坡体侵蚀的各项必要数据，适用于不同坡长和坡度，提高了试验的准确性，实用性很强。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种室内模拟径流冲刷试验装置，本实用新型能有效避免因室外降雨击溅作用对坡面径流流速的干扰，全面模拟坡面水流从汇聚一细沟一浅沟的形成过程及对泥沙剥离、冲刷、搬运和沉积的过程。可较精确的控制冲刷水流的流量和流速，对定量研究径流流速、流量与坡面冲蚀量之间的关系提供了借鉴和依据。
本实用新型采用如下技术方案：一种室内模拟径流冲刷试验装置，包括供水装置、冲刷装置、收集装置，所述供水装置连接于冲刷装置首端，所述收集装置设于供水装置的末端，所述冲刷装置包括试槽、稳流槽、弧形结构，所述试槽底板上布设有下渗孔，试槽包括第一试槽、第二试槽，第二试槽嵌套于第一试槽外侧，且第二试槽与第一试槽可滑动连接，所述稳流槽设于第一试槽，且稳流槽由带孔挡板分隔成左右两室，稳流槽末端与第一试槽连接处设有弧形结构。
进一步的，所述供水装置包括流量控制计、流速仪、导流软管，且供水装置通过导流软管与第一试槽的稳流槽连接。
进一步的，所述冲刷装置底端设有多根支架，所述支架可进行伸缩调节，冲刷装置的长度、坡度可在5-20m,0-70°之间根据需要进行调整，所述试槽形状为倒梯形或矩形，分层填料之间用透水土工布分隔。
进一步的，所述第一试槽末端上方设有横杆螺杆，所述第二试槽两侧设有滑槽，所述横杆螺杆两端穿过滑槽，且通过螺栓固定。
进一步的，所述下渗孔为若干个直径为3-5mm的圆孔均匀排布于试槽地面，行列间距为2cm×2cm。
进一步的，所述弧形结构上表面为光滑面。
进一步的，所述收集装置包括收集桶，所述收集桶设于第二试槽末端的下方。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点：
①通过流量控制计和流速仪能精确控制冲刷水流的流量与流速；
②稳流槽不仅具有消能措施，还可通过弧形结构使水流形成均匀稳定的层状水流，有效减小试验误差；
③试槽可自由调节长度和坡度，更精准的模拟任何野外坡面实际情况，适用范围广，实用性很强；
④试槽底板有下渗孔，末端有收集桶，可以同时对坡表径流和渗流进行定量研究。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的立面示意图。
附图标记说明:1、导流软管 2、流量控制计 3、流速仪 4、支架 5、带孔挡板 6、稳流槽 7、弧形结构 8、第一试槽 9、横杆螺杆 10、螺栓 11、滑动轨道 12、第二试槽 13、收集桶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1、图2，一种室内模拟径流冲刷试验装置，包括供水装置、冲刷装置、收集装置，所述供水装置连接于冲刷装置首端，所述收集装置设于供水装置的末端，所述冲刷装置包括试槽、稳流槽(6)、弧形结构(7)，所述试槽底板上布设有下渗孔，试槽包括第一试槽(8)、第二试槽(12)，第二试槽(12)嵌套于第一试槽(8)外侧，且第二试槽(12)与第一试槽(8)可滑动连接，所述稳流槽(6)设于第一试槽(8)，且稳流槽(6)由带孔挡板(5)分隔成左右两室，稳流槽(6)末端与第一试槽(8)连接处设有弧形结构(7)。
进一步的，所述供水装置包括流量控制计(2)、流速仪(3)、导流软管(1)，且供水装置通过导流软管(1)与第一试槽(8)的稳流槽(6)连接。
进一步的，所述冲刷装置底端设有多根支架(4)，所述支架(4)可进行伸缩调节，冲刷装置的长度、坡度可在5-20m,0-70°之间根据需要进行调整，所述试槽形状为倒梯形或矩形，分层填料之间用透水土工布分隔。
进一步的，所述第一试槽(8)末端上方设有横杆螺杆(9)，所述第二试槽(12)两侧设有滑槽，所述横杆螺杆(9)两端穿过滑槽，且通过螺栓(10)固定。
进一步的，所述下渗孔为若干个直径为3-5mm的圆孔均匀排布于试槽地面，行列间距为2cm×2cm。
进一步的，所述弧形结构(7)上表面为光滑面。
进一步的，所述收集装置包括收集桶(13)，所述收集桶(13)设于第二试槽(12)末端的下方。
本试验装置的供水设备采用固定水头设备，流量大小采用流量控制计(2)进行控制，水流通过导流软管(1)流入稳流槽(6)的第一个分区，稳流槽(6)被带孔挡板(5)分隔成前后两部分，在带孔挡板(5)上均匀打上多个小孔，进入稳流槽(6)的水流首先进入第一部分，水流通过带孔挡板(5)的小孔流入第二部分，然后这些水流溢流过圆滑的弧形结构(7)形成均匀的层状水流，通过这种消能措施可在试验过程中有效防止水流不稳定导致出现较大误差，保证坡面水流出流的均一性和稳定性。
水流流经第一试槽(8)、第二试槽(12)，根据需要还可增加多节试槽，第一试槽(8)的宽度小于第二试槽(12)的宽度，第二试槽(12)套接在第一试槽(8)的外部，试槽的套接部两侧槽壁上相对应的位置开有滑槽，将螺栓(10)插装于沿试槽长度方向的轨道中，通过旋装于横杆螺杆(9)内固定定位，可调节试验装置的长度，不同的坡长试验不需更换试验装置，操作简单方便。支架(4)安装于试槽的前端，每段试槽安装2个支架，最下面一节试槽的前后两端安装4个支架，支架(4)底部以圆盘撑地，提高稳定性，支架(4)可调节高度，从而方便调整试验装置到合适的试验坡度。水流径流最终汇入收集桶(13)中，还有一部分水流从底板的下渗孔中渗出，可通过装置进行收集，能全方位模拟野外坡面水流的径流和渗流发生过程，观察坡面泥沙输移和冲蚀情况，定量测量水沙流失效应，而且坡度和长度可根据试验需要进行调整，实用性很强。
不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，包括供水装置、冲刷装置、收集装置，所述供水装置连接于冲刷装置首端，所述收集装置设于供水装置的末端，所述冲刷装置包括试槽、稳流槽(6)、弧形结构(7)，所述试槽底板上布设有下渗孔，试槽包括第一试槽(8)、第二试槽(12)，第二试槽(12)嵌套于第一试槽(8)外侧，且第二试槽(12)与第一试槽(8)可滑动连接，所述稳流槽(6)设于第一试槽(8)，且稳流槽(6)由带孔挡板(5)分隔成左右两室，稳流槽(6)末端与第一试槽(8)连接处设有弧形结构(7)。
2.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述供水装置包括流量控制计(2)、流速仪(3)、导流软管(1)，且供水装置通过导流软管(1)与第一试槽(8)的稳流槽(6)连接。
3.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述冲刷装置底端设有多根支架(4)，所述支架(4)可进行伸缩调节，冲刷装置的长度、坡度可在5-20m,0-70°之间根据需要进行调整，所述试槽形状为倒梯形或矩形，分层填料之间用透水土工布分隔。
4.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述第一试槽(8)末端上方设有横杆螺杆(9)，所述第二试槽(12)两侧设有滑槽，所述横杆螺杆(9)两端穿过滑槽，且通过螺栓(10)固定。
5.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述下渗孔为若干个直径为3-5mm的圆孔均匀排布于试槽地面，行列间距为2cm×2cm。
6.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述弧形结构(7)上表面为光滑面。
7.根据权利要求1所述的室内模拟径流冲刷试验装置，其特征在于，所述收集装置包括收集桶(13)，所述收集桶(13)设于第二试槽(12)末端的下方。
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| CN201921342947.5U CN210487521U (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种室内模拟径流冲刷试验装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113252870A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-08-13 | 昆明理工大学 | 可移动组装式水土保持野外径流小区及水土保持监测方法 |
| CN113484498A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-08 | 西南林业大学 | 一种原位冲刷测定装置及其使用方法 |
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- 2019-08-19 CN CN201921342947.5U patent/CN210487521U/zh active Active
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