[发明专利]降雨作用下边坡滑坡演变泥石流的试验系统

说明书

本发明提供的一种降雨作用下边坡滑坡演变泥石流的试验系统，包括用于模拟降雨的降雨板、供水单元、用于堆放土壤模拟边坡的试验容器和用于模拟泥石流冲刷状态的冲水沟槽，冲水沟槽中设置有用于模拟不同形状的沟谷的粘土；所述降雨板上布置有多个喷头，所述喷头与供水单元的水输出口连通，所述试验容器设置有容器出口，所述容器出口与冲水沟槽连通，所述试验容器设置于降水板下方；还包括用于检测试验参数的参数检测单元、用于检测实验过程图像的图像采集单元和上位主机，所述参数检测单元和图像检测单元与上位主机连接；能够模拟不同降雨强度下，不同边坡结构以及不同沟谷状态，从而对边坡滑坡破坏机理、滑坡演变到泥石流的作用机理进行试验。

技术领域

本发明涉及一种试验系统，尤其涉及一种降雨作用下边坡滑坡演变泥石流的试验系统。

背景技术

地质灾害包括滑坡、坍塌以及泥石流等，一旦发生地质灾害，将会对人们的生命财产带来极大的损失，在岩土工程中，由于雨水的冲刷，造成工程的边坡破坏甚至造成泥石流，以我国为例，2016年发生地质灾害9710起，其中滑坡7403起、崩塌1484起、泥石流584起、其他地质灾害200多起，造成30多亿的直接经济损失。

边坡滑坡以及泥石流80％以上都是由于降雨作用引起，当雨强较大或降雨历时较长时，边坡的稳定性将会受到严重威胁；目前，该领域中的科研工作者从不同的方面对边坡滑坡破坏机理进行了一定研究并取得了一定的科研成果，用于预防地质灾害指导，但是，现有技术中，均是通过对滑坡机制、泥石流的演进过程进行截断性研究，并没有对滑坡和泥石流进行连续性的研究，从而不能够获取滑坡演变到泥石流的相应的特性，这对滑坡、泥石流地质灾害的预防是极为不利的，这主要是由于没有相应的设备或者方法实现滑坡和泥石流两个阶段连续性研究。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种降雨作用下边坡滑坡演变泥石流的试验系统，能够模拟不同降雨强度下，不同边坡结构以及不同沟谷状态，从而对边坡滑坡破坏机理、滑坡演变到泥石流的作用机理进行试验，从而将滑坡和泥石流两个阶段的过程有机的结合起来，从而滑坡和泥石流的形成机制进行准确研究，并且能够得到相应的参数进行分析，从而利于地质灾害的预防。

本发明提供的一种降雨作用下边坡滑坡演变泥石流的试验系统，包括用于模拟降雨的降雨板、供水单元、用于堆放土壤模拟边坡的试验容器和用于模拟泥石流冲刷状态的冲水沟槽，冲水沟槽中设置有用于模拟不同形状的沟谷的粘土；

所述降雨板上布置有多个喷头，所述喷头与供水单元的水输出口连通，所述试验容器设置有容器出口，所述容器出口与冲水沟槽连通，所述试验容器设置于降水板下方；

还包括用于检测试验参数的参数检测单元、用于检测实验过程图像的图像采集单元和上位主机，所述参数检测单元和图像检测单元与上位主机连接。

进一步，所述试验容器和冲水沟槽均为透明材料制成，试验容器的容器出口两侧设置有角度刻度线，所述试验容器的容器出口与冲水沟槽活动连接。

进一步，所述参数检测单元包括孔隙水压传感器、土壤压力传感器、土壤水分传感器、泥石流冲击力压力传感器和流速传感器；所述孔隙水压传感器、土壤压力传感器和土壤水分传感器预埋于土壤模拟的边坡，所述泥石流冲击力压力传感器和流速传感器设置于冲水沟槽内。

进一步，所述供水单元包括水槽、潜水泵和电磁阀，所述潜水泵设置于水槽内，所述潜水泵的输出端与电磁阀的输入端连通，所述电磁阀的输出端与降雨板上的喷头连通，所述电磁阀的控制端与上位主机控制输出端连接。

进一步，还包括水回收单元，所述水回收单元包括水回收池、集水槽、支架以及透明的帷幔；