[发明专利]一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统

说明书

本发明提供一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统，包括试验斜坡体、加载装置、人工降雨模拟系统、数据采集系统和集水系统，坡顶段上设有集水区流量模拟装置，加载装置位于集水区流量模拟装置前方，人工降雨装置均匀地分布在坡面段上，数据采集系统位于坡面段内部，集水沟渠均位于坡面段上，蓄水池位于坡底段内，集水沟渠分别连接蓄水池。本发明的有益效果：本发明通过在试验斜坡体上分别设置集水区流量模拟装置、加载装置、人工降雨装置、集水系统和人工开挖裂缝等,以模拟土质滑坡的多种致灾因素，并通过数据采集系统实时获取试验过程中多种参数的变化数据，从而为土质滑坡失稳机制的研究，提供全面、有效和可靠的原位模拟系统。

技术领域

本发明涉及地质灾害技术领域，尤其涉及一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统。

背景技术

滑坡灾害对人类社会生活的影响已经成为了一个不容忽视的难题，已经成为了仅次于地震灾害的第二大自然灾害。在我国，由于特殊的气象条件和地质条件，滑坡地质灾害分布广泛，活动强烈，危害严重。调查资料显示我国东南沿海地区90％的滑坡由降雨诱发，认识降雨诱发滑坡机理一直是滑坡灾害研究领域中的难点问题，同时是制约灾害有效防治和预测警报的瓶颈。多年来，国内外对滑坡灾害的失稳机理做了大量的研究工作，其中获取滑坡失稳过程及失稳机制的主要手段为数值模拟、室内模型试验和原位试验。其中，数值模拟和室内模型试验的试验条件与真实情况有所区别，具有较强的假设性，因此获取的试验结果与真实情况存在一定的差异。采用原位试验的手段，可以真实而有效的获取滑坡失稳过程中各参数的变化特征，可深入且有效地揭示滑坡失稳机制。

目前，传统的降雨诱发滑坡原位模拟系统，一般包括边坡、供水系统、供电系统、降雨模拟装置、数据监测系统、控制系统等几个模块。这类降雨诱发滑坡原位模拟试验系统存在以下两个方面的不足：

土质滑坡的失稳致灾因素主要包括且不限于降雨强度、雨型、降雨历时、后缘拉裂隙、滑坡所处集水区的面积、后缘加载等，但一般的滑坡原位模拟系统仅能模拟降雨强度、降雨历时、降雨类型等几种致灾因素。

土质滑坡的失稳过程中，获取颗粒级配、入渗率、体积含水率、基质吸力、孔隙水压力和位移等参数是研究其失稳机制的重要前提，而传统的滑坡原位模拟系统一般仅能获取体积含水率、孔隙水压力和位移等参数，在分析滑坡的失稳机制的过程中，具有较强的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统。

本发明的实施例提供一种降雨诱发土质滑坡的野外模拟试验系统，包括试验斜坡体，及设置在所述试验斜坡体上的加载装置、人工降雨模拟系统、数据采集系统和集水系统，所述试验斜坡体包括依次连接的坡顶段、坡面段和坡底段，所述坡顶段上设有集水区流量模拟装置，所述加载装置位于所述集水区流量模拟装置前方，所述加载装置包括沙石袋、承压板和测力计，所述沙石袋放置在所述承压板上方，所述承压板压在所述坡顶段上，且所述测力计位于所述承压板与所述坡顶段的接触处，所述人工降雨模拟系统包括水箱、水泵和若干个人工降雨装置，所述水箱连接所述水泵，所述水泵通过管道分别连接各所述人工降雨装置，且各所述人工降雨装置均匀地分布在所述坡面段上，所述数据采集系统位于所述坡面段内部，所述集水系统包括若干集水沟渠和蓄水池，各所述集水沟渠均位于所述坡面段上，所述蓄水池位于所述坡底段内，各所述集水沟渠分别连接所述蓄水池，所述蓄水池内设有水位计，所述集水区流量模拟装置用于控制所述试验斜坡体上方的集水区汇入所述坡面段的水流量，所述加载装置用于模拟加载对滑坡的作用，所述人工降雨模拟系统用于在所述试验斜坡体上进行人工降雨以模拟实际的降雨，所述数据采集系统用于采集试验过程中所述坡面段内的参数变化数据，所述集水系统用于收集流出所述试验斜坡体的地表径流量，并测量流入所述集水系统的地表径流量。

进一步地，所述试验斜坡体的两侧均设有防渗漏挡板，所述防渗漏挡板用于防止入渗至所述试验斜坡体内的雨水不发生侧向流失。