[发明专利]一种可调控成灾因素的泥石流模拟试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调控成灾因素的泥石流物理模拟试验装置及试验方 法，属于土木工程领域，特别是涉及模拟泥石流成灾范围及影响因素等研究， 适用于我国山区不同类型泥石流的预测、预警及防治研究。

背景技术

泥石流是指斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所 饱和，在重力作用下，沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流，具有爆发突然， 历时短暂，来势凶猛和破坏力巨大等特点。而我国是世界上泥石流最为发育、 数量最多、危害最严重的国家之一，泥石流每年都给我国带来巨大的财产损 失及人员伤亡。自2013年芦山地震以来，我国泥石流的暴发次数越来越多， 越来越频繁，这表明我国泥石流可能已进入一个新的活动期，未来5-10年 泥石流成灾将会更加频繁，损失也越来越大。影响泥石流成灾的原因较多， 主要有地质条件、气候因素等。而在泥石流暴发过程中进行泥石流的各种观 测研究很难实现，主要原因有泥石流过程中监测难度较大，且非常危险，而 且泥石流暴发过程有可能十分短暂，不能够监测到有用的数据。而可调控物 理参数的泥石流物理模拟装置则可通过试验模拟泥石流的过程，且操作方 便，观测简单。通过控制变量法来研究影响泥石流的成灾因素，从而对泥石 流的防治以及预测预报提供有用的数据。

当前，对于泥石流成灾因素的物理模拟的综合研究还相对较少，大部分 为研究泥石流单一成灾因素的实验装置系统与方法，如中国专利公开了“一 种泥石流断面平均流速的测算方法及应用”(公布号：CN104794362A,公布日 期：2015-7-22)，提供了计算泥石流平均流速的一种测算方法，为研究泥石 流的平均流速的这一单一成灾因素的研究方法。未能综合考虑影响泥石流的 多种成灾因素，进而影响对泥石流的整个发生过程的研究，以及对泥石流的 防治以及预测预报产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能够改善现有物理模 拟试验装置所能模拟的成灾因素单一、测试结果对比不直观等等问题的可调 控成灾因素的泥石流模拟试验装置及试验方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可调控成灾因素的泥石 流模拟试验装置，包括泥浆泵、泥浆输出阀、浆料存储箱、浆料输送管、泥 石流形成区浆料槽、可活动橡胶带、泥石流流通区浆料槽、基座平台和数据 采集板，所述浆料存储箱设在所述基座平台上，所述浆料存储箱通过浆料输 送管与所述泥石流形成区浆料槽连通，所述浆料输送管上设有所述泥浆泵和 所述泥浆输出阀，所述泥石流形成区浆料槽与所述泥石流流通区浆料槽通过 所述可活动橡胶带连通，所述泥石流形成区浆料槽和所述泥石流流通区浆料 槽均倾斜设置，所述泥石流形成区浆料槽和所述泥石流流通区浆料槽与水平 面的夹角小于90°，所述泥石流流通区浆料槽的底端开口朝向水平设置的数 据采集板。

本发明的有益效果是：本发明中通过改变泥石流形成区浆料槽和泥石流 流通区浆料槽的长度和倾斜度，通过控制变量法进行对比，来研究泥石流形 成区及流通区长度、形成区及流通区纵坡角度等成灾因素对泥石流的堆积区 (即泥石流直接危害区)范围的影响，具有操作简单、装卸方便、结果对比 清晰等特点，适用于我国山区不同类型泥石流危害区范围预测研究。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述浆料输送管为可变形的橡胶管道。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用橡胶管道方便泥石流形成区浆 料槽和泥石流流通区浆料槽的连接，并且能够实现泥石流形成区浆料槽和泥 石流流通区浆料槽不同的倾斜。

进一步，所述泥石流流通区浆料槽和/或所述泥石流形成区浆料槽为整 段式结构或为由多段浆料槽依次可拆卸串联组成。

采用上述进一步方案的有益效果是：泥石流流通区浆料槽和/或泥石流 形成区浆料槽，能根据需要调节泥石流流通区浆料槽和泥石流形成区浆料槽 的长度。

进一步，所述泥石流形成区浆料槽的材质和所述泥石流流通区浆料槽的 材质均为钢板。

采用上述进一步方案的有益效果是：泥石流形成区浆料槽的材料和泥石 流流通区浆料槽材料采用钢板，使得泥石流形成区浆料槽的材料和泥石流流 通区浆料槽更加牢固，承载力高。

进一步，所述泥石流流通区浆料槽和/或所述泥石流形成区浆料槽的槽 面上铺设有粗糙度调节层。