[实用新型]一种用于露天矿边坡相似模拟试验的降雨系统

说明书

本实用新型公开了一种用于露天矿边坡相似模拟试验的降雨系统，包括边坡模型模块、降雨模拟模块、风模块、储水模块，所述边坡模型模块包括边坡堆筑物、模型框架，边坡堆筑物盛放在模型框架内，所述降雨模拟模块包括降雨水槽，降雨水槽设置在边坡堆筑物上面且安装在模型框架的顶部，降雨水槽设有盛水的凹槽，凹槽的底板开设若干降雨孔，所述储水模块包括水箱、主水管，水箱通过主水管向降雨水槽中蓄水，所述风模块包括风扇，风扇的输出风贯穿于降雨水槽与边坡堆筑物之间。模拟边坡构造及降雨，水从降雨孔流出时呈雨滴坠落状，区别与喷射模拟的差异，同时用风扇模拟自然降雨中的风力，模拟的降雨更真实可靠，能够理想的模拟降雨条件下的边坡变形。

技术领域

本实用新型属于模拟降雨技术领域，具体地说，涉及一种用于露天矿边坡相似模拟试验的降雨系统。

背景技术

边坡稳定性问题一直是岩土工程的一个重要课题，边坡失稳给人类的生命财产安全带来了重大的威胁，是一种很重的地质灾害。边坡稳定性受降雨入渗影响较大，降雨之所以是导致边坡失稳的重要因素，主要是因为降雨雨水一方面由地表渗入岩体会进一步增加对边坡稳定极为不利的孔隙水压力，另一方面，岩体浸水后岩土体的物理力学性质发生变化，强度降低，即发生水化现象，导致岩土体容易失稳。露天矿山高边坡一直存在这样的问题。所以针对露天矿边坡进行室内模拟降雨实验分析是非常有必要的，可以为提高边坡稳定性提供不可缺少的重要数据。

大量的现场和室内的边坡降雨实验是边坡设计防护的一个重要环节，降雨相似模拟实验过程中需要使用到的一个关键设备便是模拟降雨装置。目前，能够模拟降雨入渗与露天矿边坡稳定性耦合作用的试验装置极为稀少，无法满足科研需要，很难实现区域降雨，很多装置采用喷头来模拟降雨，并不能恰当的模拟均匀垂直降雨模式以及调整降雨高度密度，同时不能模拟风的影响。导致装置对实际边坡的稳定性指导意义不大。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于露天矿边坡相似模拟试验的降雨系统，为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种用于露天矿边坡相似模拟试验的降雨系统，包括边坡模型模块、降雨模拟模块、风模块、储水模块，所述边坡模型模块包括边坡堆筑物、模型框架，边坡堆筑物盛放在模型框架内，所述降雨模拟模块包括降雨水槽，降雨水槽设置在边坡堆筑物上面且安装在模型框架的顶部，降雨水槽设有盛水的凹槽，凹槽的底板开设若干降雨孔，所述储水模块包括水箱、主水管，水箱通过主水管向降雨水槽中蓄水，所述风模块包括风扇，风扇的输出风贯穿于降雨水槽与边坡堆筑物之间。

进一步地，所述边坡模型模块还包括用于排出降雨的坡底出水口、若干不同高度的降雨水槽升降固定孔、收集排出降雨的集水槽，所述坡底出水口设置在模型框架的底部，所述降雨水槽升降固定孔设置在模型框架的顶端部，降雨水槽通过降雨水槽升降固定孔安装固定。

进一步地，所述模型框架呈长方体形状，由槽钢、螺栓搭接而成，槽钢的高度h为5cm～40cm、腿宽b为3cm～11cm、腰厚度为4mm～15mm，所述槽钢上设有用于安装横梁的模型支护孔，孔间距为10cm，直径为1cm；所述坡底出水口的长度在10cm～18cm，高度在2cm～5cm。

进一步地，所述若干降雨水槽升降固定孔对称设置在模型两侧槽钢上，且设置多排，间距3cm～6cm，每排两个孔，孔间距为5cm，孔直径为8mm～15mm。

进一步地，所述降雨水槽为镀锌板或塑料板制作而成，厚度不大于1cm，所述降雨水槽呈矩形，长不小于100cm、宽不小于15cm、深不小于5cm，相邻降雨孔间距不小于0.5cm，降雨孔直径不小于5mm。

进一步地，所述降雨模拟模块还包括隔板、堵头，隔板设置在降雨水槽中用于将降雨水槽分隔成若干区域，堵头与分流管的出水口匹配以封堵出水口。所述隔板的间距在10cm～30cm。