[实用新型]一种山地灾害室内演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及演示仪器技术领域，更具体的是涉及一种山地灾害室内演示仪。

背景技术

山地灾害就是在山地发生的对人类及其生存环境所造成的灾害。山地是显著起伏和具有坡度的三维地貌体，所特有的多样化地貌形态及其相应的环境、资源特征，给人类生存、生活与生产活动带来了深刻影响。山地资源可充分利用，为人类造福，但是当环境生态平衡遭受破坏时就发生危害，形成山地灾害。其中水资源在山地的运动形式尤为显著，水多了就形成威力巨大的山洪灾害，水少了就极易出现旱情，导致旱灾。又如岩土在山地运动的结果，往往形成土体流失，导致滑坡、崩塌、泥石流等等。

人们对山地灾害产生的原因和具体的过程不是很了解，为了能更清晰地解释山地灾害发生过程，为能好地展现山地灾害的发生规律，对野外复杂地质环境作了进一步简化处理，即将野外坡体划分为3个各项同性的分层，从下到上依次为稳定基岩层、强风化岩层、坡积土层。稳定基岩层主要起到支撑强风化岩层及坡积土层的作用，不参与山地灾害的发生，成灾；强风化岩层、坡积土层为山地灾害的发生提供主要的固体物源。为了能更清晰地解释山地灾害发生过程，拟将山地灾害发生范围界定为：崩滑、滑坡发生范围在强风化岩层、坡积土层部分，泥石流发生范围主要发生在坡积土层。为此，拟研制装置的主要模拟成灾地层为：强风化岩层、坡积土层及其上日晒、降雨部分。

现如今也有一些模拟单个山地自然灾害发生过程的装置，模拟不同的山地灾害需要不同的模拟设备，这些模拟设备造价不菲，多种模拟设备需要较高的成本。

故研发设计一台可以综合展现崩塌、滑坡、泥石流等山地突发灾害的孕育、发生、成灾过程的室内模拟演示仪；具有现实意义，在今后的科普活动中，通过该装置循环演示，向社会大众及在校师生宣传崩塌、滑坡、泥石流等突发山地灾害的形成原因及成灾方式，介绍相关地表变化特征，为山区减灾、防灾知识的普及提供有力支撑。

实用新型内容

为了解决山地灾害模拟设备功能单一、成本高的技术问题，本实用新型提供一种山地灾害室内演示仪。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种山地灾害室内演示仪，包括基座和设置在基座上的演示机构，基座和演示机构一侧通过铰接机构连接，基座上设置有带动演示机构绕铰接机构旋转的伸缩机构，演示机构包括演示平台和均布在演示平台上的多个用于模拟山地形状的振动单体，演示平台下设置有振动加载构件。

本装置拟在灾害形成层下设振动加载构件，内含周期性振动加载设备，通过对灾害形成层的某一固定点实施冲击性加载，模拟地震对整个坡体的震动作用，演示地震诱发崩塌、滑坡等灾害的巨大作用。

进一步地，所述的演示平台上从下到上依次设置有稳定基岩层、强风化岩层和坡积土层，振动单体包括从上到下依次设置的接触平面、阻尼器和高度可调节的支撑柱，接触平面和阻尼器通过万向轴连接，接触平面内设置有压力传感器，相邻两块振动单体的接触平面接触。

进一步地，所述的演示机构绕铰接机构旋转的角度范围为0°～45°，使演示机构与基座沿某一边界整体坡度0°～45°可调，这种结构能的设置能使演示机构更好地呈现山地坡体的形态。

进一步地，所述的基座包括方形机架，方形机架四周和下方焊接有保护板，方形机架和保护板构成上方开口的柜体，柜体内设置有控制箱和带动伸缩机构伸缩的驱动机构，控制箱与驱动机构电连接，柜体一侧设置有与控制箱电连接的控制面板，基座内侧设置有安装伸缩机构下端的安装座。

进一步地，伸缩机构为液压缸，驱动机构为液压泵和液压箱。

进一步地，所述的基座底部设置有移动滚轮机构和固定支撑脚，这种结构的设置在展示时稳定支撑，不用时方便平地移动。

进一步地，所述的移动滚轮机构包括两根相互平行的且穿过基座的转动杆，转动杆两端设置有滚轮，基座上设置有支撑转动杆的轴承座。

进一步地，所述演示平台四周设置有等高的保护板。

工作原理：

演示机构绕铰接机构旋转一定角度，使演示平台形成一定坡度，在按照某一山地的地形地貌调节演示平台上的各个振动单体的高度，用于模拟该山地地貌，用薄膜盖住多个振动单体，在薄膜上盖上一层泥土便于观察山地灾害效果；从控制面板设置控制参数，确定振动加载构件的加载载荷，振动加载构件内含周期性振动加载设备，通过对灾害形成层的某一固定点实施冲击性加载，模拟地震对整个坡体的震动作用，演示地震诱发崩塌、滑坡等灾害的巨大作用，然后再局部岩土体施加暴雨载荷，展现滑坡、表层起动、山洪、泥石流等依次形成过程。

本实用新型的有益效果如下：