[发明专利]一种测定边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置

说明书

本发明涉及一种测定边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置，包括污水供汇流装置、多孔隙盖板放置装置和渗水量集测装置，所述污水供汇流装置用于模拟自然降雨，所述渗水量集测装置包括排水渠、安装于排水渠中的三角堰和三角堰测针。将待测定的多孔隙盖板放置于多孔隙盖板放置装置内，然后通过污水供汇流装置进行模拟降雨，将模拟出的污水以下雨的形式落到多孔隙盖板上。经过多孔隙盖板的污水流入到排水渠内，进而来测定多孔隙盖板的渗透系数η。最终通过拟合不同降雨强度与渗透系数η的关系，即可得出多孔隙盖板在不同工况下的渗透能力规律。从而为边坡排水沟盖板设计提供有效的选型。

技术领域

本发明涉及工程水力学的领域，尤其是涉及一种测定边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置。

背景技术

边坡排水沟盖板是水利工程路基建设的基础构件。边坡排水沟盖板主要使用大孔隙无砂混凝土，用于防护排水口同时进行截污下渗。同时，也可兼做辅助道路。

此类边坡排水沟盖板的过流水源主要是边坡汇流的自然降雨，因此主要为浑水。对于不同水利工程而言，气候差异条件下自然降水存在差异；边坡差异条件下浑水的浑质特征也存在差异。

目前，边坡排水沟盖板的设计以经验为主，缺乏有效的选型依据，因此有必要开发一种测定水利工程边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置，来提升此类边坡排水沟盖板选型的科学性。

发明内容

为了对边坡排水沟盖板设计提供有效的选型，

本发明提供的一种测定边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置，采用如下的技术方案：

一种测定边坡排水沟用多孔隙盖板浑水渗透系数的装置，包括污水供汇流装置、多孔隙盖板放置装置和渗水量集测装置，所述污水供汇流装置用于模拟自然降雨，所述渗水量集测装置包括排水渠、安装于排水渠中的三角堰和三角堰测针。

通过采用上述技术方案，将待测定的多孔隙盖板放置于多孔隙盖板放置装置内，然后通过污水供汇流装置进行模拟降雨，将模拟出的污水以下雨的形式落到多孔隙盖板上。经过多孔隙盖板的污水流入到排水渠内，测的水面深度Δh=h2-h1，h2为三角堰底部至三角堰测针高度，h1为水面至三角堰测针高度，根据三角堰测的水深Δh计算渗流流量q=KΔh^2.47，其中K可根据相关工程规范查询得出。多孔隙盖板渗透能力计算公式根据达西公式推导得出为η=V/I，其中渗透流速V=q/A，A表示多孔隙盖板面积，q为渗流流量；水力坡降I为多孔隙盖板厚度h。最终通过拟合不同降雨强度与渗透系数η的关系，即可得出多孔隙盖板在不同工况下的渗透能力规律。从而为边坡排水沟盖板设计提供有效的选型。

优选的，所述污水供汇流装置包括混合室、向混合室内注入清水的清水注水管、向混合室内加砂的加砂管、用于搅拌混合室内物料的搅拌机构、连通混合室的用于出料的出料室，所述出料室上开设有若干浑水射流出水孔。

通过采用上述技术方案，在实验之前，先测定好一定量的清水和砂石，然后将两者通入混合室内，在搅拌机构的搅拌下，两者混合形成污水流入到出料室中，并通过浑水射流出水孔流出出料室，落到多孔隙盖板上，完成了模拟降雨。

优选的，所述加砂管套设于清水注水管外，且加砂管通过连接件固定连接于清水注水管，所述搅拌机构包括转动连接于混合室的搅拌轴和安装于搅拌轴一端的搅拌叶，所述搅拌叶沿搅拌轴轴向至少设有三个，所述清水注水管位于搅拌叶正上方。

通过采用上述技术方案，在清水通过清水注水管落入到混合室内时，清水对于搅拌叶的冲击力，可以使搅拌叶带动搅拌轴相对混合室转动，从而起到混合清水、砂石的作用。不再需要额外的动力源，减少了材料成本。

优选的，所述出料室位于混合室下方且出料室下端呈扩口设置。

通过采用上述技术方案，从而尽可能的模拟真实下雨，提高了检测的准确度。