[发明专利]一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法

说明书

本发明公开一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法，包括：堤坝土体模拟装置、土体浸润装置和扫描采集装置；堤坝土体模拟装置包括第一壳体、坝体模拟材料和植被；第一壳体内填充坝体模拟材料，在坝体模拟材料的上表层覆盖植被；第一壳体的侧板上设有入水口；土体浸润装置包括设于底座上的第二壳体，第二壳体的侧板上设有出水口，入水口和出水口通过管件连接；扫描采集装置包括设于支撑结构上的滑动轨道和升降装置；滑动轨道上设有扫描采集仪，扫描采集仪设于堤坝土体模拟装置的上方，升降装置调节扫描采集仪距离堤坝土体模拟装置的高度。实现坝体渗流监测的无损安全监测，避免有损监测方法，避免对坝体的二次破坏。

技术领域

本发明涉及水利技术领域，特别是涉及一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

由于水库堤坝的坝体通常为土石结构构成，本身存在松散性以及设计施工问题，具有不安全因素。同时长期受水体浸润，具有极端不确定性以及不可预见性。所以，需要对堤坝进行安全监测。

当前堤坝渗流通常采用采样或者传感器监测，耗费大量人力，物力，并对坝体产生二次破坏，属于有损监测方法；而目前对于堤坝智能无损监测的方法研究较少。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置及方法，实现坝体渗流监测的无损安全监测，避免有损监测方法，避免对坝体的二次破坏。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种堤坝异常渗流植被生长形态分析的试验装置，包括：堤坝土体模拟装置、土体浸润装置和扫描采集装置；

所述堤坝土体模拟装置包括第一壳体、坝体模拟材料和植被；所述第一壳体内填充坝体模拟材料，在坝体模拟材料的上表层覆盖植被；所述第一壳体的侧板上设有入水口；

所述土体浸润装置包括底座和设于底座上的第二壳体，所述第二壳体的侧板上设有出水口，所述入水口和出水口通过管件连接；

所述扫描采集装置包括支撑结构，以及设于支撑结构上的滑动轨道和升降装置；所述滑动轨道上设有扫描采集仪，所述扫描采集仪设于堤坝土体模拟装置的上方，所述升降装置调节扫描采集仪距离堤坝土体模拟装置的高度。

作为可选择的实施方式，所述第一壳体为刚性立方体状空腔结构，顶部无盖板。

作为可选择的实施方式，所述第二壳体为顶部无盖板、底部有底板的空腔结构，且底板高于堤坝土体模拟装置的入水口。

作为可选择的实施方式，各组堤坝土体模拟装置之间通过隔热泡棉材料进行分隔。

作为可选择的实施方式，所述堤坝模拟材料包括85％密实土体、95％密实土体和碎石层。

作为可选择的实施方式，在第一壳体内，由上至下依次为85％密实土体、95％密实土体和碎石层；在每层坝体模拟材料内埋设湿度传感器。

作为可选择的实施方式，所述支撑结构包括横向钢架和支撑架，所述横向钢架的两端分别连接支撑架，横向钢架设置在堤坝土体模拟装置的上方，两端的支撑架设置在堤坝土体模拟装置的两侧。

作为可选择的实施方式，所述扫描采集仪的高度满足拍摄范围内存在至少一半的堤坝土体模拟装置；其中，高度满足：

其中，L、T为拍摄范围的长和宽；α、β为水平视场角和垂直视场角；H为高度。