[发明专利]一种模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，包括：试验模拟系统和数据监测系统；

所述试验模拟系统包括模拟堆积池、模拟流通伸缩槽、模拟斜坡组件、模拟降雨组件和水箱；所述模拟斜坡组件包括模拟斜坡板、两块挡板和千斤顶；所述模拟斜坡板倾斜设置在所述水箱的顶部；所述千斤顶设置在所述水箱的顶部，并与所述模拟斜坡板的上端连接，用于调节所述模拟斜坡板的倾角；两块所述挡板相对设置在所述模拟斜坡板上；所述挡板可移动地设置在所述模拟斜坡板上，使得两块所述挡板之间的距离可调；两块所述挡板与所述模拟斜坡板配合，用于放置斜坡土体，并用于将所述斜坡土体导流至所述模拟流通伸缩槽内；所述模拟斜坡板上设置有过滤孔；所述水箱的顶部设置有开口，所述开口位于所述过滤孔的正下方，用于将从所述过滤孔流出的水收集至所述水箱内；所述模拟流通伸缩槽的下端与所述模拟堆积池连通，上端与所述模拟斜坡板的下端连通，用于将所述斜坡土体导流至所述模拟堆积池内；所述模拟流通伸缩槽的上端与所述水箱的顶部转动连接；所述模拟堆积池与所述模拟流通伸缩槽的连接处可转动地设置有防撞板，用于封闭或者打开所述模拟流通伸缩槽的下端；所述模拟降雨组件设置在所述水箱上，用于将水喷淋至所述斜坡土体上，使得所述斜坡土体失稳；所述模拟降雨组件上设置有流量调节阀，用于调节喷淋至所述斜坡土体上的水的流量；

所述数据监测系统包括光纤光栅压力传感器、光纤传感解调器、第一倾角计和第二倾角计；所述光纤光栅压力传感器设置在所述防撞板上靠近所述模拟流通伸缩槽的一侧，用于检测所述斜坡土体滑落至所述模拟堆积池时的冲击力；所述第一倾角计设置在所述模拟流通伸缩槽的外侧壁上，用于测量所述模拟流通伸缩槽的倾角；所述第二倾角计设置在所述挡板的外侧，用于测量所述模拟斜坡板的倾角；所述光纤传感解调器与所述光纤光栅压力传感器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，所述模拟流通伸缩槽包括第一流通段和第二流通段；所述第一流通段的一端套设在所述第二流通段内；所述第二流通段的上端与所述水箱的顶部转动连接；所述第一流通段的下端与所述模拟堆积池连通；所述第一流通段的上端与所述第二流通段的下端可拆卸连接，用于调节所述模拟流通伸缩槽的长度。

3.根据权利要求2所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，还包括紧固螺栓；所述第一流通段的上端设置有多个第一安装孔；多个所述第一安装孔位于所述第一流通段的侧板上；所述第二流通段的下端设置有多个与所述第一安装孔配合使用的第二安装孔；多个所述第二安装孔位于所述第二流通段的侧板上；所述紧固螺栓安装在所述第一安装孔和所述第二安装孔内，实现对所述第一流通段和所述第二流通段的连接；所述模拟流通伸缩槽通过所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述紧固螺栓配合实现长度的调节。

4.根据权利要求1所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，所述模拟斜坡组件还包括第一卡块和第二卡块；所述第一卡块上设置有第一卡槽和第二卡槽；所述第二卡块上设置有第三卡槽和第四卡槽；所述第一卡块和所述第二卡块分别通过所述第一卡槽和所述第三卡槽卡设在所述模拟斜坡板的上下两端；所述挡板的两端分别卡设在所述第二卡槽和所述第四卡槽内；所述挡板通过所述第一卡块和所述第二卡块垂直设置在所述模拟斜坡板上。

5.根据权利要求1所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，所述水箱的侧壁上设置有排水管，用于将所述水箱内的水排出至外部。

6.根据权利要求1所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置，其特征在于，所述降雨组件包括喷淋头和输水管；所述输水管设置在所述水箱上；所述输水管的一端沿伸至所述模拟斜坡板的上方，与所述喷淋头连接；所述输水管的另一端用于与外部水源连通；所述流量调节阀设置在所述输水管上。

7.一种采用如权利要求1所述的模拟滑坡-泥石流灾害链的试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、配置斜坡土体土样；

S2、根据试验需要，调整所述模拟斜坡板的倾角和所述挡板之间的距离，并调整所述模拟流通伸缩槽的长度及其倾角；

S3、将所述斜坡土体土样均匀铺设在所述模拟斜坡组件上，形成斜坡土体；

S4、通过所述模拟降雨组件将水喷淋至所述斜坡土体上，并根据试验需要，调节喷淋至所述斜坡土体上的水的流量，持续喷淋至所述斜坡土体出现失稳；

S5、通过所述光纤光栅压力传感器采集所述斜坡土体滑落至撞击所述光纤光栅压力传感器时的冲击力；

S6、记录所述斜坡土体滑落至所述模拟堆积池后的形态。