[实用新型]一种动态调节渗径及管涌口尺寸的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种动态调节渗径及管涌口尺寸的试验装置，包括底板，纵向滑移系统，横向滑移系统；所述底板设有纵向滑槽，所述纵向滑槽之间设有开口一；所述纵向滑移系统包括宽度等于纵向滑槽之间距离的纵向盖板，所述纵向盖板设有横向滑槽，所述横向滑槽之间设有开口二；所述横向滑移系统包括宽度等于横向滑槽之间距离的横向盖板，所述横向盖板设有圆孔；所述纵向盖板通过纵向滑槽连接于底板，所述横向盖板通过横向滑槽连接于纵向盖板。本实用新型通过调节横向滑移系统可满足任意渗径要求，通过纵向滑移系统可开展边界效应影响评估，特别是实现了对管涌口尺寸的动态调节，最终实现出水口位置及尺寸对临界水头影响的敏感性评估分析。

技术领域

本实用新型涉及一种管涌模型试验装置，具体涉及一种动态调节渗径及管涌口尺寸的试验装置。

背景技术

管涌是江河大堤在汛期常见险情之一。理论意义上的管涌是指在渗透动水压力作用下，土体中填充颗粒沿着骨架颗粒所形成的孔隙通道发生翻滚、迁移和输运的现象。历史上曾多次发生管涌，给江河两岸的人民带来了巨大的经济损失和人员伤亡。1998年洪水期间发生的大范围的管涌破坏至今还让人心有余悸，但是对管涌的理论研究尚不成熟，其原因是发生管涌的渗透机理还没有在理论上取得突破。目前国内外学者多采用室内模型试验对管涌机理和现象进行研究，室内模型试验方法能够反映土体的不均匀性和水土相互作用的重要性，直观的观察到管涌发生发展过程中的现象，从而探索管涌发生的机理。

传统的管涌模型试验为了简化试验过程，对于管涌口的位置和尺寸的设定往往具有主观性，而实际工程中管涌口的位置则具有随机性，因此这种简化方法忽视了管涌口的位置对于渗径的改变和边界效应，以及管涌口尺寸对于渗透流速的影响，这些因素均会对临界水力梯度产生一定的偏差。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种动态调节渗径及管涌口尺寸的试验装置，能够随意调节渗径和管涌口尺寸，更准确、真实地观测管涌发生、发展和破坏的机理和现象。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种动态调节渗径及管涌口尺寸的试验装置，包括底板，纵向滑移系统，横向滑移系统；所述底板设有纵向滑槽，所述纵向滑槽之间设有开口一；所述纵向滑移系统包括宽度等于纵向滑槽之间距离的纵向盖板，所述纵向盖板设有横向滑槽，所述横向滑槽之间设有开口二；所述横向滑移系统包括宽度等于横向滑槽之间距离的横向盖板，所述横向盖板设有圆孔；所述纵向盖板通过纵向滑槽连接于底板，所述横向盖板通过横向滑槽连接于纵向盖板。

作为本实用新型的进一步改进，所述纵向滑槽、横向滑槽一侧均设有与之平行的刻度线。

作为本实用新型的进一步改进，所述纵向盖板一侧设有指示棒一，所述指示棒一与纵向滑槽一侧的刻度线同侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述横向盖板一侧设有指示棒二，所述指示棒二与横向滑槽一侧的刻度线同侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述纵向盖板、横向盖板两端均设有滑移把手。

作为本实用新型的进一步改进，还包括与圆孔直径相匹配的橡胶圈，所述橡胶圈外壁设有卡槽，所述橡胶圈内壁设有磁铁圆环，其内径设有橡胶垫圈，所述磁铁圆环设有外圆孔，所述外圆孔设有与其直径相匹配的铁圆环，所述铁圆环内径设有橡胶圆环，所述橡胶圆环设有内圆孔。

对应的，一种动态调节渗径及管涌口尺寸的方法，包括以下步骤：

步骤(A)：安放管涌试验所需的装置器材，向试验模型槽中填筑土样；将底板、纵向盖板和横向盖板依次放入试验模型槽土体的上部，以模拟真实情况下的上覆黏土层；

步骤(B)：通过调节进水口位置或控制进水口直径，开展渗透试验；试验过程中渗透水头恒定，使得供水箱内的流体通过供水管冲击试验模型槽内的土体；