[发明专利]一种用土质山谷制造的泥石流教学模型及泥石流制造方法

权利要求书

1.一种用土质山谷制造的泥石流教学模型，其特征在于：所述泥石流教学模型包括形雨控制单元、土质山谷单元和泥沙收集单元。

2.根据权利要求1所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述形雨控制单元包括一用于造雨喷淋的花洒喷头和虹吸云网机构，虹吸云网机构包括一高度可调节的造雨面板，造雨面板上布设有多个便于水滴落下形成降雨的可变小孔；土质山谷单元包括一角度可调节的斜坡山峦、设置在斜坡山峦上的沟壑、山石土和植被，斜坡山峦设置在造雨面板的下方，山石土黏附在斜坡山峦上，泥沙收集单元设置在土质山谷单元的底部前侧，与斜坡山峦的底部相连接。

3.根据权利要求2所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述泥石流教学模型包括一模型箱体，模型箱体的前侧及上端开口，造雨面板高度可调节地设置在模型箱体的上部开口位置，斜坡山峦呈前后倾斜地设置在模型箱体内，斜坡山峦的下端与模型箱体的前侧开口的底部相抵，斜坡山峦的宽度与模型箱体的内壁宽度相适配。

4.根据权利要求3所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述虹吸云网机构还包括用于调节可变小孔直径大小以形成各种大小液滴降雨的控制器，造雨面板的材质为金属面板、PE面板、PP面板或防水纸板，造雨面板上的可变小孔的直径为0.5～9mm。

5.根据权利要求4所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述模型箱体的左右侧的至少一侧上部开设有供花洒喷头置入的安装口，花洒喷头设置在模型箱体的侧部位于斜坡山峦的后部上方，花洒喷头的尾部通过连接管与水龙头相连接，花洒喷头的出水量及流速可手动控制或者通过自动阀控制，花洒喷头的材质为金属、铝、塑料或PP，连接管为橡胶管、皮管、金属管或PE管，自动阀为电磁阀或者注射泵。

6.根据权利要求1所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述斜坡山峦通过一次压铸、开模成型，或者通过在斜坡上黏附山峦，其中山峦采用四周挡板隆起9～11cm，沟壑为多条九曲型的沟壑，设置在斜坡的底部支撑板中间；山石土是由各种不同规格的沙子、泥土和小石头组成，山石土润湿混匀后，黏附在斜坡山峦上；植被可为真实的草皮、植被，也可为环保塑料模拟植被。

7.根据权利要求6所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述土质山谷单元还包括可将斜坡山峦的倾斜角度在0～90°之间调节的角度控制器，角度控制器可采用电机传动或机械传动。

8.根据权利要求1所述的泥石流教学模型，其特征在于：所述泥沙收集单元为一用于接收泥石流模拟实验形成的泥浆和沙石的收集框，收集框设置在模型箱体的前侧，收集框为圆形、方形、椭圆形或多边形，其材质可为塑料、金属或陶瓷，收集框的底面与斜坡山峦的底部相连接，收集框的外周围拢后与模型箱体的前侧开口的左右两边下部相连接，收集框的尾部设有用于积水排放的排水口。

9.一种采用权利要求1至8任一权利要求所述的泥石流教学模型来制造教学模拟泥石流的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在模型箱体上安装好形雨控制单元、土质山谷单元和泥沙收集单元；

2)采用水滴形成模拟方法进行降雨：在造雨面板上注水，根据水量大小通过控制器调节造雨面板上可变小孔直径，以制造出各种雨滴大小的降雨，对斜坡山峦进行降雨，以制造模拟泥石流；

3)采用降雨冲击力模拟方法进行降雨：打开与花洒喷头相连接的水龙头，直接形成降雨，通过手动调节喷淋的大小或者通过自动阀控制花洒喷头的出水量及出水流速，以控制不同的雨量大小，实现不同雨量冲击力的模拟试验，以制造模拟泥石流；

4)在步骤2)和步骤3)的试验过程中可通过角度控制器来调节斜坡山峦的倾斜角度，以实现不同倾斜角度的泥石流形成。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤2)的降雨过程中可通过机械或电机方法来调节造雨面板的高度位置，以实现不同场景的高度调节。