[发明专利]模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型

说明书

本发明公开了一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型，它采用在一个盛有水库水（2）的大箱体（1）中放置一个小箱体（3），在小箱体（3）中放置拌合的混凝土模拟溢流面（4），然后通过水泵（6）将大箱体（1）中的水库水（2）抽至小箱体（3）上方对溢流面（4）进行冲刷后流回大箱体（1）中，然后定期对大箱体（1）中的水库水（2）进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系。

技术领域

本发明涉及水工建筑物实验室模拟技术领域，尤其涉及一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型。

背景技术

我国大多大中型水电站和水库已经运行超过二十年，近年来还有更多的项目陆续投产和竣工。几乎每一个水电站或水库大坝的溢流面均受到一定程度的物理冲蚀和化学侵蚀。

由于实际的大坝溢流面规模巨大，不利于室内试验室对大坝所受侵蚀的过程进行分析，影响对其侵蚀的本质分析。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种模拟大坝溢流面侵蚀的整个过程的方法及其试验结构模型，为在实验室模拟水电站、水库大坝溢流面所受侵蚀的整个过程的形成和变化提供接近现实的数据依据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

首先，本发明的模拟大坝溢流面的方法，它采用在一个盛有水库水的大箱体中放置一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土模拟溢流面，然后通过水泵将大箱体中的水库水抽至小箱体上方对溢流面进行冲刷后流回大箱体中并循环进行，然后定期对大箱体中的水库水进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。

本发明采用了这样一种模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，它包括一个盛有水库水的大箱体，在大箱体中设有一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土形成模拟的溢流面；在小箱体的后方设有一根塑料水管，塑料水管的上端与设在小箱体顶部的扁平水龙头连接，塑料水管的下端连接一个水泵，水泵位于沙漏网兜中，该沙漏网兜浸没在大箱体中的水库水中。

其中，所述小箱体的底部高于大箱体中水库水的水面。所述小箱体是由金属制成的截面为三角形的斜型空槽。所述扁平水龙头上设有易于模拟过坝水的小圆孔。所述小箱体通过四根立柱结构的脚座支撑在大箱体中的水库水的水面上方。所述扁平水龙头为上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水端底部为平板结构，小圆孔成排密布在该平板上。

本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系，也可以通过试验模型中的水流，分析水质，得出防渗帷幕体中SO42-、HCO3-、Ca2+、Mg2+等离子的含量以及pH值、电导率等数据，为分析大坝溢流面的侵蚀的过程和变化提供接近现实的数据依据。宏观上，可进行溢流面上的镜面分析，分析表面的侵蚀情况。另外，冲蚀一段时间过后，可将大箱体中的库水进行蒸馏干燥，最后得出冲蚀量，分析冲蚀量的成分。

附图说明

图1是本发明的装置立体示意图；

图2是本发明的装置主视图；

图3是本发明的装置的扁平水龙头部分大样图。

附图标记说明：1-大箱体，2-水库水，3-小箱体，4-溢流面，5-脚座，6-水泵，7-塑料水管，8-扁平水龙头，9-小圆孔，10-沙漏网兜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：