[发明专利]一种尾矿库中软式透水管渗透性能的测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种尾矿库中软式透水管渗透性能的测试装置及测试方法，涉及渗透模拟实验设备领域。包括测试管，测试管的下方设置有测试底管，测试底管与测试管连通；测试底管的下方设置有承重平台；测试管的顶端设置有密封盖，密封盖上设置有注水口；测试管上开设有若干个排水口，且测试管上设置有若干个测压管；测试底管上设置有透水出水口，透水出水口连接有软式透水管；透水出水口连接有水位调节软管，水位调节软管位于测试底管外。能够准确模拟出尾矿库实际工况，通过调节水头，开展不同水头条件下的渗透试验，获得软式透水管排渗能力与水头之间的相互关系，从而获得更加合理的尾矿库渗控措施。

技术领域

本发明涉及渗透模拟实验设备领域，具体涉及一种尾矿库中软式透水管渗透性能的测试装置及测试方法。

背景技术

尾矿库溃坝的成因则有管涌破坏、洪水漫顶、坝体不稳定、地震灾害，其中以管涌破坏为主要成因。浸润面过高会导致管涌破坏，使得溃坝事故发生。但可以通过渗控措施来影响浸润面位置，避免浸润线过高使尾矿库坝坡出现局部滑移、陷坑、隆起、扭曲、裂缝及两岸绕渗等破坏现象，以威胁下游保护区范围内人民的生产财产安全及生态安全。

尾矿库渗流模拟对尾矿库渗透破坏及稳定性评价十分重要，尾矿库渗流模拟包括了区域地质地貌、尾矿库各分区材料、各种渗控措施的模拟。渗控措施的模拟主要等比尺数值模拟和渗控措施区域等效模拟，建立等比尺模型计算要求模型精细且计算工作量大，渗控措施等效模拟方法可采用试验获得深控系统的等效渗透系数，再进行数值计算，计算工作量较等比尺模拟小。现有的等效模拟方案主要有两种，一种是采用离心模型试验，但离心模型试验与尾矿库实际情况相差比例过大，不太能真实反映渗控系统，导致试验数据合理性偏低；另一种是将尾矿库工程及周边地质地形构建数值模型进行模拟。但该方案需要设计大比尺模型系统装置或是使用其他小型模型实验来拟合排渗系统的综合效果，以提高尾矿库渗流场模拟的准确性。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种能够评价实际尾矿库中软式透水管渗控措施等效渗透性能的尾矿库中软式透水管渗透性能的测试装置及测试方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种尾矿库中软式透水管渗透性能的测试装置，其包括测试管，测试管的下方设置有测试底管，测试底管与测试管连通；测试底管的下方设置有承重平台；测试管的顶端设置有密封盖，密封盖上设置有注水口；测试管上开设有若干个排水口，且测试管上设置有若干个测压管；

测试底管上设置有透水出水口，透水出水口连接有软式透水管，测试底管内设置有砂卵石层；软式透水管水平位于砂卵石层的中心，砂卵石层的上方设置有土工布层；透水出水口连接有水位调节软管，水位调节软管位于测试底管外。

通过在测试底管中软式透水管的上下区域布设卵石来支撑软式透水管使其保持稳定，并在砂卵石区上放置一张土工布，利用土工布良好的导水性能形成排水通道，将土体结构内多余的液体、气体外排；土工布将卵石同外侧尾矿土隔离开来，防止砂土下落，符合实际工程情况。本测试装置能够准确模拟出尾矿库实际工况，通过调节水头，开展不同水头条件下的渗透试验，获得软式透水管排渗能力与水头之间的相互关系，可应用于尾矿库软式透水管的等效模拟，量化软式透水管对于尾矿库浸润面的影响程度，从而获得更加合理的尾矿库渗控措施和加固方案。

进一步的，测试管包括测试管底部单元以及若干个测试管单元；若干测试管单元依次安装在测试管底部单元的上方；测试管单元的顶端设置有排水口，且测试管单元的排水口上方0.2m处设置有测压管。

采用若干测试管单元以及测试管底部单元组合成测试管，能够根据试验所需尾矿库参数进行设置，能够实现大比尺模型的模拟试验，从而能够准确的模拟出尾矿库的实际工况，使得测试得到的软式透水管的渗透系数更加准确，对尾矿库渗控措施的选择和设置更为合理。