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原文传递一种滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置和试验方法

专利名称：	一种滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置和试验方法
摘要：	本发明公开一种滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置和试验方法，装置包括河流模拟系统、滑坡模拟系统、水循环系统、岸坡岩土体模拟系统、数据传输线、两个高速摄影机、控制面板和数据处理系统；水循环系统设置于河流模拟系统上，滑坡模拟系统和岸坡岩土体模拟系统设置于河流模拟系统相对的两侧；数据处理系统、滑坡模拟系统和水循环系统与控制面板电连接；高速摄影机分别位于河流模拟系统内水流流向远离水循环系统的位置和岸坡岩土体模拟系统一侧。以本发明提供的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置为结构基础所进行的试验方法，可解决不同规模滑坡滑动时对不同水位高度、不同流速河道的堵江全过程模拟及堰塞湖溃坝机制的揭示，人为干扰弱。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	宋盛渊;李保天;隋佳轩;陈剑平;张婷;李永超
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910439759.2
公开号：	CN110158535A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	张德才
分类号：	E02B1/02(2006.01);E;E02;E02B;E02B1
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：包括河流模拟系统，所述河流模拟系统一侧设置有滑坡模拟系统，所述河流模拟系统设置有滑坡模拟系统位置处的另一侧设置有岸坡岩土体模拟系统；所述河流模拟系统上设置有水循环系统，所述滑坡模拟系统和所述水循环系统分别通过数据传输线电连接有控制面板，所述控制面板电连接有数据处理系统；所述河流模拟系统一侧设置有高速A摄影机，所述岸坡岩土体模拟系统远离所述滑坡模拟系统的一侧设置有高速B摄影机，所述高速A摄影机位于所述河流模拟系统内水流流向远离所述水循环系统的下游位置处，所述高速B摄影机位于所述河流模拟系统正对面；所述高速A摄影机和高速B摄影机分别与所述控制面板通过数据传输线电连接。 2.根据权利要求1所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述河流模拟系统包括由钢化玻璃制作成的首尾相连的环形的河道，所述河道的横截面为U字型结构；所述河道底部固定连接有钢材材质的河道支座，河道支座与上部的河道通过螺栓固定连接。 3.根据权利要求2所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述河道的侧壁上设置有水位高度刻度线，所述水位高度刻度线一侧设置有相对应的水位高度读数，在河道中可以排放不同深度的水，便于模拟不同水位高度的河流。 4.根据权利要求1所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述水循环系统包括垂直设置于所述河道内的隔水钢化玻璃板，位于所述隔水钢化玻璃板两侧的所述河道不连通；所述隔水钢化玻璃板上设置有变频抽水泵，所述变频抽水泵一端连接有进水管，另一端连接有出水管，所述进水管和出水管分别位于所述隔水钢化玻璃板两侧的河道内，水循环系统使得河流模拟系统中水通过进水管和出水管沿水流方向进行循环流动。 5.根据权利要求1所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述滑坡模拟系统包括呈扇形结构的加厚钢板制成的滑坡滑动面平台，所述滑坡滑动面平台为呈90度的扇形结构，所述滑坡滑动面平台底部对称连接有三个可升降支座；所述滑坡滑动面平台上固定设置有多个横向的带肋钢筋，所述带肋钢筋用于模拟粗糙不平的滑动面。 6.根据权利要求5所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述滑坡滑动面平台所在虚拟圆的圆心处设置有转动螺栓，所述转动螺栓活动连接有由钢板制作而成的滑槽左侧挡板和滑槽右侧挡板，所述滑槽左侧挡板和滑槽右侧挡板均分别位于所述滑坡滑动面平台所在虚拟圆的虚拟半径上；所述滑坡滑动面平台远离所述转动螺栓一侧的前缘设置有滑坡阻挡系统。 7.根据权利要求6所述的滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验装置，其特征在于：所述滑槽左侧挡板的末端连接有滑槽左侧挡板固定栓；所述滑槽右侧挡板的末端连接有滑槽右侧挡板固定栓。 8.一种滑坡堵江全过程模拟及溃坝机制试验方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，根据滑坡体的规模调整滑坡模拟系统中的滑槽左侧挡板固定栓和滑槽右侧挡板固定栓，使得滑槽满足所要模拟滑坡的大小；第二步，调整滑坡滑动面平台底部的三个可升降支座，使得滑坡滑动面平台的倾角满足所要模拟滑坡的底滑面的倾角；第三步：将所要模拟滑坡的岩土体材料放置在滑坡模拟系统的滑槽中；第四步：将U字型的河道内灌入一定高度的水，通过控制面板打开变频抽水泵，使得河道内的水流动起来，并调节其大小，使得水流大小满足所要模拟河流的水流大小；第五步，通过控制面板将高速A摄影机和高速B摄影机打开，开始采集摄影数据；第六步，通过控制面板将滑坡模拟系统中的滑坡阻挡系统降落下去，此时滑槽中的滑坡体将向下滑动，滑坡体中有部分岩土体材料直接落入河道中，有部分岩土体撞击对面的岸坡岩土体模拟系统之后落入河道中发生堵江；第七步，堵江体上游的水位逐渐抬高，抬高之后的水流沿着堵江体的顶部流向下游，并逐渐将堵江体物质冲走，此时高速A摄影机和高速B摄影机会将采集到视频数据通过数据传输线与控制面板传输到数据处理系统中进行数据化自动处理；在此过程中，应定时观测滑坡堵江体上下游河道中的水位读数变化；第八步，通过控制面板将变频抽水泵、高速A摄影机和高速B摄影机关闭，试验结束。
所属类别：	发明专利