[发明专利]一种库区消落带劣化模拟系统

说明书

本发明涉及地质灾害研究领域，具体涉及一种库区消落带劣化模拟系统。包括实验箱、收集实验箱内激发和接收样品质子能级跃迁信息的核磁共振信号处理器、采集和控制实验箱内的物理量变化的流量控制器、提高实验箱内温度的空气加压加热系统、降低实验箱内温度的液氮系统、给实验箱内注水的水位控制系统、给实验箱内排液降压的泄流系统和分析处理所有实验数据的上位机，本技术方案模拟消落带岩体在不同水位、不同压力、不同温度环境下的岩石力学性质变化、孔隙水对岩体的破坏作用及干湿循环对岩体的劣化作用，用以提高库区岸坡的生态修复能力和景观重建能力，减轻库区次生地质灾害风险，提高地质灾害预警预报能力，保障人民生命财产安全。

技术领域

本发明涉及地质灾害研究领域，具体涉及一种库区消落带劣化模拟系统。

背景技术

三峡库区蓄水以来，库区水位在高程145～175m之间周期性涨落，形成了30m垂直落差的消落带。在江水浸泡、温度急剧变化的周期性循环作用下，岸坡消落带岩体质量、应力和岩石力学性能会快速劣化，引发新的地质灾害。比如2003年发生的千将坪滑坡，滑体堵塞青干河并激起了约40m的巨浪，致使80多栋农舍和4家企业厂房化为废墟；2008年三峡库区175m试验性蓄水时巫山县龚家坊危岩发生崩塌，产生涌浪高度14m，严重威胁了长江航道的安全和人民群众生命财产安全。

当水分通过渗流通道不断充填孔隙，岩体内部的可溶物质逐渐溶蚀，孔隙增大，岩石力学性质不断弱化；随着岩体溶蚀作用的加剧和孔隙的逐步连通，产生小的裂隙并逐步扩展连通，岩体的应力平衡状态被打破，容易诱发次生灾害。

中国专利CN201920533476公开了《消落带的信息采集装置》，包括船载平台、信息获取装置(三部相机)和控制系统，信息获取装置固定设置于所述船载平台上，获取消落带图像数据。

中国专利ZL200420050997公开了《水诱发滑坡模拟试验装置》，包括箱体、透水板、挡网、插板和滑坡体，可针对引起滑坡的多种水工况进行综合研究，也可分别对单一工况进行实验，提高了模拟的针对性和准确性。但该专利没有涉及传感器的布设，无法采集相关滑坡参数。

中国专利CN200410042628公开了《一种水诱发滑坡模拟试验装置及坡面位移监测方法》，包括试验台、实验箱、供水系统和设置在实验箱上的滑坡体，能对滑坡体失稳时的临界孔隙水压力、滑坡体失稳与承压水面积的关系进行研究。

中国专利CN201510133056公开了《降雨诱发滑坡模拟实验系统》，包括实验箱、滑坡测试装置、雨水模拟装置和集水装置，可以测试在不同降雨条件下滑坡参数(压力、拉力、水位)。

中国专利CN201310604632公开了《一种极端降雨诱发滑坡室内模拟实验平台》，包括平台底板、试验槽、排水槽、人工降雨装置、人工干旱装置、液压千斤顶、激光测距仪、滑坡体，可实现不同降雨工况的多组数据的采集。

中国专利CN201910805560公开了《一种探索降雨诱发滑坡机制的物理试验装置》，包括接水槽、接水槽水位控制门、接水槽滚轮、降雨系统支撑体、旋式降雨模拟系统、滑坡模拟装置、坡面模拟板、液压坡度调节器、漫水模拟装置、漫水装置控制门、抽水泵、输水管、总控制板、底座、全自动摄像头、电线、旋转电机、转轴、三角形导流板、导向滑轮、绳索固定柱，能够模拟不同接触面、不同坡度、不同降雨量下的降雨诱发滑坡及极端情况下的浸水诱发滑坡两种情况。但该发明仅能提供整个滑坡模拟过程的视频信息，没有搭载相关检测传感器，不能采集实验中的相关参数。

上述专利文件所公开的内容均不是一套完整的库区消落带劣化的模拟系统，不能对消落带岩体在不同水位、不同压力、不同温度环境下的岩石力学性质变化实现实时监控和重要参数采集。

发明内容