[发明专利]一种堰塞体溃坝模型水下地形连续测量装置

说明书

本发明公布了一种堰塞体溃坝模型水下地形连续测量装置，在所述的堰塞体顶部(6)的两侧设置有垂直塔架(3)，所述的垂直塔架(3)之间固定有两层横梁，分别为底层横梁(7)和表层横梁(8)，所述的表层横梁(8)位于所述的底层横梁(7)的正上方且互相平行布置，所述的引流槽底坡(4)的中轴线垂直正上方对应表层横梁和底层横梁位置预先钻一个圆孔(14)，它克服了现有技术中不能准确地模拟实际堰塞体溃坝过程，即不能够准确地测定出实际堰塞体溃坝沿程演变过程的缺点，具有安装简便、成本低廉，并且地形测试更为直观，亦能取得足够测试精度的优点。

技术领域

本发明涉及到水工模型水下地形动态测量，更加具体地是一种堰塞体溃坝模型水下地形连续测量装置。

背景技术

堰塞体室内溃坝模型通常是根据滑坡堰塞体实际资料按照一定比尺放缩修筑的水工物理模型，用以模拟自然情况下堰塞湖下泄急流冲刷堰塞体、造成堰塞体溃决演变的过程，能客观真实反映堰塞体溃坝场景。

室内堰塞体溃坝地形测量稍有误差便会对试验造成较大影响、降低模型精确性，从而影响对野外原型堰塞体溃坝过程河床冲刷程度的判断。

在当前的室内水工模型中，主要是选用光电反射式、电阻式、跟踪式、超声式、激光扫描式以及近景摄影等高性能的地形测量设备精确测量模型地形参数和河床演变。

光电反射式及超声式等地形测量仪设备的基本原理是通过测定探头发出光束或超声波来回路径时间差，从而测定水沙边界层具体位置。

电阻式及跟踪式地形测量仪设备基本原理则是通过捕捉电阻探头在水沙不同介质中电阻值的变化，从而确定水下地形。

但这类仪器设备大多只能单点测量、效率偏低，此外在实际水工模型中通常需要采用辅助设备悬挂固定于水中，因而要求水流流速不易较大。

而激光扫描仪与近景摄影等设备则是分别是通过激光定位和双目视差原理测定物体表面点三维坐标，虽然能非接触水体并一次测定多点地形，但由于水气分界面介质差异，因而难以测定水下地形，并且极度依赖后处理大量数据点云。

但是在堰塞体溃坝模型中，高速下泄水流不断溯源侵蚀堰塞体引起大规模坍塌，势必裹挟大量泥沙颗粒，致使水体极度浑浊，甚至在溃决过程中肉眼都难以观测到堰塞体底部地形。尤其是在大比尺溃坝模型中，下泄水流流速较大(甚至达到2m/s),携沙能力更为显著，大规模悬移质高速水流极度影响上述高性能地形测量设备精确，因而造成上述设备基本难以适用于堰塞体溃坝模型水下地形测量。

针对堰塞体溃决过程中地形演变迅速、高速下泄水流极度浑浊，常规设备难以捕捉浑浊水流水下地形这一难题，科研工作者普遍选用单截面水槽模拟堰塞体溃坝过程，即假定堰塞体溃坝过程为轴对称，在堰塞体一侧及正上空分别布置透明钢化玻璃和高清摄像头，利用透明钢化玻璃观测记录坝面下泄急流溯源侵蚀堰塞体过程、利用垂直悬空摄像头记录堰塞体横向扩展坍塌过程，从而反映堰塞体整体三维溃坝过程。

总体来说，该测试过程并无较大误差，亦能准确反映堰塞体溃坝过程，尤其是在土石坝溃坝模拟试验中。但绝大部分实际堰塞体普遍是单侧山体滑坡拥堵天然河道，因而河道内堆积堰塞体基本呈现非对称状，即单侧高度明显高于另一侧，此外，由于河道本身蜿蜒曲折，因而该种简单假定的轴对称堰塞体模型由于实际地形地势等原因并不能准确地模拟实际堰塞体溃坝过程，即不能够准确地测定出实际堰塞体溃坝沿程演变过程。

因此，急需一种装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种堰塞体溃坝模型水下地形连续测量装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种堰塞体溃坝模型水下地形连续测量装置，它布置在堰塞体上，所述的堰塞体的顶部布置有呈梯形截面的引流槽，所述的引流槽的底部为引流槽底坡，所述的引流槽底坡的两侧为引流槽边坡，与两侧所述的引流槽边坡连为一体的为堰塞体顶部；