[发明专利]一种针对消力塘模型试验渗流的模拟装置

说明书

本发明公开一种针对消力塘模型试验渗流的模拟装置，由装置本体构成；所述装置本体包括带水位刻度标尺的支撑竖杆，所述支撑竖杆上部设置有第一横梁；所述第一横梁的两侧分别通过滑轮机构连接上游补水筒和下游补水筒，所述支撑竖杆中部设置有带阀门控制机构的第二横梁；所述滑轮机构通过固定架与所述支撑竖杆顶部连接；所述上游补水筒和所述下游补水筒分别通过各自挡板形成供水腔和弃水腔；每个所述供水腔底部设置有进水孔和补水孔；每个所述弃水腔底部设置有放水孔，所述阀门控制机构包括上游控制阀，下游控制阀和放水控制阀；所述放水控制阀输入端连接有抽水泵，其输出端分别连接所述上游控制阀和所述下游控制阀的输入端，该装置可有效模拟消力塘底板的渗流情况。

技术领域

本发明主要适用于水利工程模型试验中量测技术，尤其涉及一种针对消力塘模型试验渗流 的模拟装置。

背景技术

筑坝壅高水库水位，会在坝体及坝基形成稳定渗流，对消力塘底板块产生不利荷载，独 立板块的抗浮稳定是消力塘底板设计的控制条件。模型试验研究是水利工程设计不可缺少的 环节，但由于渗流情况比较复杂，传统消力塘模型试验仍缺少对渗流的有效模拟。目前针对消力塘底板的渗流测量主要集中在原型观测领域，主要方法有：

(1)测压管。在水垫塘底板布置钻孔式测压管和“U”型测压管进行渗压测量，并利用 排水孔进行渗流监测。随着不同时段上下游水位升降，在对消力塘的基础渗流进行监测的同 时、比较测压管水位和“U”型测压管的水位在各个阶段的实测值与相应下游水位，即可得出 渗压。相对造价较低、简单易行。

(2)渗压计。渗压计是由测压管及连接在测压管的三道管、渗压针、压力表以及用于封 堵的封头等组成。传统的渗压计对密封工艺有很高的要求，而且其借助固定的电缆容易发生 松动变形、造成渗压计的标高发生改变，从而影响数据的准确性。在坝体现场环境下并不便于对测压管的电缆进行校正调节，只能将测压管整个更换，费时费力，也造成了经济上的浪 费。

综上，传统的测压管方法以及现阶段的渗压计方法，都是建立在原型渗流通道自然成立 的情况下，而由于水力学模型试验只是针对泄洪建筑物体型的模拟，所采用的均为不透水材 料、不能自然形成渗流，所以上述方法都不适合运用于水利工程模型试验中。因此，结合模型试验对渗流模拟的局限性，设计一种安装方便、运行简单、经济实用的渗流模拟装置尤为 重要。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明是在针对当前渗流模拟方法对水利工程模型试验 领域的不适用性，提出一种针对消力塘模型试验渗流的模拟装置。该装置能有效的解决上述 问题，其设计、制作难度较低，操作简单方便，可有效模拟消力塘底板的渗流情况。

为了解决现有技术中存在技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种针对消力塘模型试验渗流的模拟装置，由装置本体构成；所述装置本体包括带水位刻度 标尺的支撑竖杆，所述支撑竖杆上部设置有第一横梁；所述第一横梁的两侧分别通过滑轮机 构连接上游补水筒和下游补水筒，所述支撑竖杆中部设置有带阀门控制机构的第二横梁；所述滑轮机构通过固定架与所述支撑竖杆顶部连接；所述上游补水筒和所述下游补水筒分别通 过各自挡板形成供水腔和弃水腔；每个所述供水腔底部设置有进水孔和补水孔；每个所述弃 水腔底部设置有放水孔，所述阀门控制机构包括上游控制阀，下游控制阀和放水控制阀；所 述放水控制阀输入端连接有抽水泵，其输出端分别连接所述上游控制阀和所述下游控制阀的输入端。

所述上游控制阀输入端与所述上游补水筒的进水孔连接，所述上游补水筒的补水孔与所述消 力塘模型中的上游渗流槽连接；所述下游控制阀输入端与所述下游补水筒的进水孔连接，所 述下游补水筒的补水孔与所述消力塘模型中下游渗流槽连接。

所述所述弃水腔外侧设置有水位刻度标尺。

有益效果