[实用新型]一种泥石流动床水槽模型试验装置

说明书

本实用新型公开了一种泥石流动床水槽模型试验装置，结构为：固定部：设置有支撑架，所述支撑架上端固定有用于提升备料部的第一电动葫芦，设置有用于水槽部移动的导轨；备料部：包括吊装框架，所述吊装框架下部固定有操作平台，所述操作平台上设置有水箱，操作平台还通过料斗支撑柱支撑料斗；所述料斗出口设置有导料槽，导料槽上设置有提升闸门；在所述吊装框架一侧固定有第三电动葫芦；水槽部：包括前端的定床段和后端的动床段，在动床段出口端固定有透水挡板；堆积部：包括堆积平台，所述堆积平台下部通过支架连接有滚轮。本实用新型装置具有水槽变坡范围大、一体化程度高、安全稳定性强和可操作性强等优点。

技术领域

本实用新型涉及泥石流模拟装置领域，特别是一种泥石流动床水槽模型试验装置。

背景技术

泥石流是指在山区或其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。其与一般洪水的根本区别是含有大量固体碎屑物，因此比洪水更具有破坏力，往往会造成巨大的生命财产损失。泥石流爆发需具备物源、降水、地形地貌三大条件。2008年汶川地震后，我国西南山区爆发了大量的沟道型泥石流，不同泥石流沟爆发的物源和降水条件各不相同且十分复杂，但作为描述地形地貌的关键指标沟道坡度却具有一定规律，其中“宽缓”沟道型泥石流沟道坡度大多分布在0～15°之间，“窄陡”沟道型泥石流沟道坡度大多分布在15～45°之间。因此，系统开展不同沟道坡度条件下泥石流运动与堆积模型试验对揭示泥石流致灾机理具有重要意义。

目前开展泥石流相关试验研究主要通过水槽模型试验的方法进行，以水槽模拟泥石流沟道，通过人工配制不同性质的泥石流研究其在不同沟道坡度和沟床条件下的运动及在出口处的堆积过程，并通过人工或自动化设备监测记录泥石流的几何、运动和动力参数。不同于模拟河道水流运动的水槽试验，泥石流具有沟道长、断面宽、坡度变化范围大的特点，因此对水槽模型试验系统的变坡范围、安全稳定性、系统一体性和可操作性都有较高的要求。目前常用的泥石流模拟以定床模型为主，水槽尺寸长度为3m～8m，宽度为0.2～0.5m，高度为0.2～0.5m，多数为固定不可变坡模型，少数可以实现20°以内的小范围变坡。

现有技术方案1：成都理工大学大型多功能泥石流模拟系统，为目前国内最大的泥石流模拟系统。主要参数为：泥石流试验主水槽长18m，上段长8m，下段长10m，宽0.35m，高0.5m，上下端可以分别实现变坡。上段水槽入口高度不变，上段水槽通过位于出口处的液压千斤顶顶升改变坡度，下段水槽通过位于入口处的液压千斤顶顶升改变坡度，其上下段变坡原理均为一端固定一端改变高度由此改变水槽坡度。整个水槽变坡范围为3～22°，其主要用于开定床模型泥石流运动模拟。

详细内容可参考：http://www.sklgp.cdut.edu.cn/yqpt/ztqk.htm，http://www.sklgp.cdut.edu.cn/info/1005/2233.htm；

现有技术方案2：已授权发明专利CN 106223259 B《利用沟道泥石流模拟实验系统确定沟道泥石流启动流量阈值的方法》：其模拟的是水槽中固体物源在清水冲刷作用下泥石流的启动，通过水泵提供清水，用液压升降机构调整水槽坡度，该水槽主要用于泥石流静床模型试验。

现有技术方案3：已授权实用新型专利CN 202522557 U《液压升降导轨式变坡水槽试验装置》：其水槽下段安装有滚轮并与固定在地面的导轨配合使用，另一端通过液压油缸实现水槽的坡度改变。

现有技术方案4：已公布发明专利CN 109253937 A《一种可变坡度的大角度边坡模拟冲刷试验水槽》，由移动式底座、千斤顶组、冲刷槽、溢流槽、引流板、供水模块、模拟降雨模块和回收槽组成。其与水槽相连的上端供水模块和下段的回收槽均为分离式，其变坡方式通过主液压千斤顶的顶升作用实验过程中千斤顶、供水模块等各部分的位置均需随着水槽坡度的改变逐一做位置调整，该装置在水槽位于大坡度时动床段铺设存在较大不便。