[发明专利]一种模拟滑坡堰塞坝形成与溃坝实验装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种模拟滑坡堰塞坝形成与溃坝实验装置及实验方法，包括土料滑动模块、水流供给模块、水槽模块和尾料收集模块，水流供给模块通过水槽模块的水槽连通尾料收集模块，且水流供给模块高于尾料收集模块，土料滑动模块设置于水槽的一侧，土料滑动模块能够土料推入水槽中，水流供给模块能够提供稳定的水流，尾料收集模块能够分别收集实验后的土体颗粒和水，水槽模块和尾料收集模块上分别设置有高清摄像机。本发明的滑坡槽与实验水槽的倾斜角度均可调节，可以模拟多种实验情况下堰塞坝体的溃决；尾料收集装置能将下泄的土料根据不同的粒径大小进行筛分，便于对溃坝土体颗粒级配分析，为研究坝体的溃坝问题提供数据支撑，便于开展室内模拟实验，拆装方便。

技术领域

本发明涉及滑坡堵江堰塞坝实验的技术领域，特别是涉及一种模拟滑坡堰塞坝形成与溃坝实验装置及实验方法。

背景技术

坝体一般包括人工坝体与天然坝体。滑坡堵江堰塞坝属于天然坝体，指的是在一定的地质活动、极端天气的作用下，沿江或沿河两岸的山体发生滑坡，高速的滑坡碎屑体不断滑入到河流中，逐渐堆积，最后形成了滑坡堵江堰塞坝。碎屑体堵江的形式通常包括三种：滑入型、爬高型、折返型。根据堆坝的碎屑种类，又可以将坝体分为岩质滑坡体堰塞坝、土质滑坡体堰塞坝、崩塌滑坡体堰塞坝。与人工坝体相比，滑坡堰塞坝往往具有结构不稳定、宽级配、泄流能力差的特点。根据调查，堰塞坝体的生存周期较短，在坝体形成之后，如果不及时处理，随着上游来水的持续供应，坝前水位不断增加，将会发生漫顶破坏，对下游人民的生命财产安全以及生态环境带来严重的破坏。

在西南地区容易发生地震、滑坡、泥石流等地质灾害，如堰塞坝溃决和滑坡堰塞湖，致使大量农作物和人畜被淹。滑坡堰塞坝溃决造成的灾害后果严重，因此加强堰塞坝溃决的过程以及机理研究，对于降低堰塞坝溃决次数、做好预防措施具有重要意义。

由于堰塞坝溃坝事故多发于高山河谷中，具有突发性，不能实时的观测到溃坝过程，同时实测资料往往都是在发生在溃坝之后，不具有当时性，现场勘察的危险性较大，所以当下对于研究此类问题多数都是在室内进行模拟实验，采用水槽内堆积坝体的形式。但是此种方法并不能很好的还原滑坡堰塞坝形成及发生溃决的场景，误差较大，与实际情况不相符合，进而在提供堰塞坝溃决防治预案中缺乏可靠的理论支撑。

为了更好的还原滑坡堰塞坝体的形成过程，减少实验误差，便于实验的操作与实验数据的获取，因此一种用于模拟滑坡堰塞坝体形成与溃决的实验装置，对于开展室内模拟实验具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟滑坡堰塞坝形成与溃坝实验装置及实验方法，以解决上述现有技术存在的问题，使滑坡体下泄堵江的全过程得以真实模拟，使实验结果更具真实性、误差更小。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种模拟滑坡堰塞坝形成与溃坝实验装置，包括土料滑动模块、水流供给模块、水槽模块和尾料收集模块，所述水流供给模块通过水槽模块的水槽连通所述尾料收集模块，且所述水流供给模块高于所述尾料收集模块，所述土料滑动模块设置于所述水槽的一侧，所述土料滑动模块能够土料推入所述水槽中，所述水流供给模块能够提供稳定的水流，所述尾料收集模块能够分别收集实验后的土体颗粒和水，所述水槽模块和所述尾料收集模块上分别设置有高清摄像机。

优选的，所述水流供给模块包括蓄水箱、出水管和流量控制阀，所述蓄水箱的底部连通所述出水管，所述出水管上设置有所述流量控制阀。

优选的，所述蓄水箱设置于一人工操作台上，所述人工操作台的一侧设置有爬梯。

优选的，所述水槽模块包括蓄水槽、坝体槽和可调高支撑杆，所述蓄水槽和所述坝体槽可拆卸且密封连接，所述所述蓄水槽和所述坝体槽的底部均设置有若干对所述可调高支撑杆，所述蓄水槽的初始端通过一段过渡槽连接于所述蓄水箱上，所述坝体槽的侧面设置有所述土料滑动模块，所述坝体槽的下端通过一引流板设置于所述尾料收集模块上。