CN218382784U - 一种水动力滑坡模型试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水动力滑坡模型试验装置，包括水库，水库上方设有多个与降雨水管连接的降雨喷头，用于模拟降水；水库内设有岩质滑坡滑床和堆积层滑坡滑床；岩质滑坡滑床表面设有岩质滑坡滑动槽；堆积层滑坡滑床表面设有堆积层滑坡滑动槽；水库内还设有放置桩，用于安装监测系统；水库设有排水系统，与污水池相连接；水库设有进水系统，与蓄水池相连接。本实用新型可以对两种滑坡体进行试验，减少了人力的消耗，提高试验效率。通过设定初始含水率和初始密度，减少土体内部引起的不确定性。通过降雨和水位升降能有效探究这两种因素对滑坡的影响。并且污水池内水通过处理后可以重新流入蓄水池，达到保护环境的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于灾害防治领域，具体涉及一种水动力滑坡模型试验装置。
背景技术
库区滑坡作为一个复杂的地质灾害，其破坏过程与机理不仅与滑坡所处的地质环境有关，更取决于滑坡的诱导因素，比如降雨、库水位变动等外界水动力作用。库区滑坡灾害产生之后，不仅对当地居民的生命安全以及财产构成巨大的威胁，同时对航道通信等会造成阻碍。因此，更好地了解库区滑坡在降雨条件下的破坏过程以及相应的应急救援措施，对保护百姓免受灾害巨大后果至关重要。
目前，研究库区滑坡的破坏过程以及机理主要采用数值模拟，现场调查以及物理模型试验三种方法。我们采用物理模型试验对库区滑坡在降雨过程中破坏机理进行研究，利用混凝土材料在水槽中建造滑床，并且表面保留岩质滑坡与堆积层滑坡两种试验所需滑槽，以模拟库区滑坡的破坏。研究库区滑坡在水位变动之后不同降雨量的破坏过程，并通过破坏现象以及水文分析得出破坏机理，对库区滑坡防治提供依据和建议，为风险防范和应急方案提供指导。
目前库区滑坡在降雨-库水位变动耦合作用下的数值模拟精度较差，难以准确计算复杂且影响因素较多的工况。现场调查成本较高，通过长期的数据检测可以获得较准确的数据，但是无法准确捕捉滑坡何时破坏以及破坏模式。物理模型是一种研究库区滑坡破坏机制的一种很好的方法，但是由于与实际滑坡的尺寸存在差异，在实际应用的过程中存在一定的误差。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种水动力滑坡模型试验装置，解决了如何研究库区滑坡在库水位变动以及降雨耦合作用下的问题，通过对物理模型库区进行水位升降，之后进行不同强度的降雨。在此基础上对滑坡的破坏进行分析，得出不同降雨强度对库区滑坡的影响，寻找出导致滑坡破坏的阈值。以此从理论上为当地人民的灾害安全保护提供理论依据，有利于相关部门的救援规划，为滑坡周边区域的风险防范提供支持，避免人力和物质资源的浪费。
具体的技术方案为：
一种水动力滑坡模型试验装置，包括水库，水库上方设有多个与降雨水管连接的降雨喷头，用于模拟降水；
水库内设有岩质滑坡滑床和堆积层滑坡滑床；
岩质滑坡滑床表面设有岩质滑坡滑动槽；
堆积层滑坡滑床表面设有堆积层滑坡滑动槽；
水库内还设有放置桩，用于安装监测系统；
水库设有排水系统，与污水池相连接；
水库设有进水系统，与蓄水池相连接。
还包括操作台。
通过本实用新型的模型，可以对两种滑坡体进行试验，减少了人力的消耗，提高试验效率。通过设定初始含水率和初始密度，减少土体内部引起的不确定性。通过降雨和水位升降能有效探究这两种因素对滑坡的影响。并且污水池内水通过处理后可以重新流入蓄水池，达到保护环境的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型旨在更好模拟和研究库区滑坡在降雨-库水位变动耦合条件下的破坏，记录库区滑坡在降雨后的破坏模式，为库区滑坡在降雨条件下的防范提供依据。
如图1所示，一种水动力滑坡模型试验装置，包括水库10，水库10上方设有多个与降雨水管1连接的降雨喷头2，用于模拟降水；
水库10内设有岩质滑坡滑床3和堆积层滑坡滑床4；
岩质滑坡滑床3表面设有岩质滑坡滑动槽5；
堆积层滑坡滑床4表面设有堆积层滑坡滑动槽6；
水库10内还设有放置桩9，用于安装监测系统8；
水库10设有排水系统7，与污水池14相连接；
水库10设有进水系统12，与蓄水池13相连接。
还包括操作台11。
降雨水管1用于输送水体；降雨喷头2用于模拟降雨；
岩质滑坡滑床3用于固定岩质滑坡的边界；
堆积层滑坡滑床4用于固定堆积层滑坡的边界；
岩质滑坡滑动槽5用于放置岩质滑坡块体；
堆积层滑坡滑动槽6用于放置堆积层滑坡体；
排水系统7用于排出库水；
监测系统8用于测量滑坡；放置桩9用于放置检测系统；
水库10用蓄水；进水系统12用于水库蓄水；蓄水池13用于提供用水；污水池14用于收集污水。
操作台11用人工操作记录；
该实验模型的使用方法步骤为：
1)根据实验需求，预设初始降雨量；
2)将岩质滑坡滑动槽5与堆积层滑坡滑动槽6用建筑材料填筑完整，使初始含水率为20％左右，并且进行分层压实，使其达到规定的密度，埋设相关传感器。
3)打开检测系统8对坡体进行扫描监测，操作人员在操作台11打开相关记录传感器。
4)打开进水系统12将水库水位蓄水至最低水位40cm。之后以2cm/min的速度对库水位进行抬升，直至最高水位90cm，关闭进水系统12。
5)将水库水位在最高水位静止25分钟，等待孔隙水压力变化平缓，打开排水系统7，以2cm/min的速度对库水位进行下降，直至最低水位40cm。
6)使水库水位在最低水位静止25分钟，等待孔隙水压力变化平缓，打开检测系统8对坡体进行扫描监测。
7)重复步骤(4)-(6)三次。
8)打开降雨喷头1，对试验试槽进行降雨，直至坡体被完全破坏。
9)关闭降雨喷头1，打开排水系统7，清理试验水槽。
10)重复以上步骤进行下一组试验。
本实用新型是能够全面完整记录滑坡体在库水变动和降雨耦合的破坏过程，保护点是能够完全模拟库区滑坡的过程以及相关技术。
Claims (3)
1.一种水动力滑坡模型试验装置，其特征在于，包括水库(10)，水库(10)上方设有多个与降雨水管(1)连接的降雨喷头(2)，用于模拟降水；
水库(10)内设有岩质滑坡滑床(3)和堆积层滑坡滑床(4)；
岩质滑坡滑床(3)表面设有岩质滑坡滑动槽(5)；
堆积层滑坡滑床(4)表面设有堆积层滑坡滑动槽(6)；
水库(10)内还设有放置桩(9)，用于安装监测系统(8)；
水库(10)设有排水系统(7)和进水系统(12)。
2.根据权利要求1所述的一种水动力滑坡模型试验装置，其特征在于，还包括操作台(11)。
3.根据权利要求1所述的一种水动力滑坡模型试验装置，其特征在于，所述的排水系统(7)与污水池(14)相连接；所述的进水系统(12)与蓄水池(13)相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222750878.XU CN218382784U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 一种水动力滑坡模型试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222750878.XU CN218382784U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 一种水动力滑坡模型试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218382784U true CN218382784U (zh) | 2023-01-24 |
Family
ID=84930519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222750878.XU Active CN218382784U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 一种水动力滑坡模型试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218382784U (zh) |
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2022
- 2022-10-19 CN CN202222750878.XU patent/CN218382784U/zh active Active
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