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原文传递一种模拟降雨渗流试验装置和试验方法

专利名称：	一种模拟降雨渗流试验装置和试验方法
摘要：	本发明涉及一种模拟降雨渗流试验装置，包括试验模型和用于承载试验模型的模型箱，所述模型箱的后壁设有传感器布置通道，前壁设有水位控制线，所述水位控制线为设置于模型箱前壁的纵向狭长型的通槽，对通槽采用部分封堵的方式来控制水位，所述模型箱的外围设有刚性的框架，所述框架将模型箱包覆其中，所述框架的上方承载有供热系统、影像采集系统和降雨系统，所述降雨系统为设置于试验模型正上方的多孔降雨水槽，所述多孔降雨水槽的外缘设有浮子流量计。本发明的试样模型箱设有传感器布置通道，便于在土体中埋置传感器，减小对土体内部结构的扰动；浮子流量计可以监测单位水流量，调节水流量大小来控制降雨强度，制作简单经济、可控性强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	南昌大学
发明人：	刘伟平;欧阳国泉;宋新强;万少峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910287563.6
公开号：	CN110006804A
代理机构：	南昌青远专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘爱芳
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	330000 江西省南昌市东湖区红谷滩新区学府大道999号
主权项：	1.一种模拟降雨渗流试验装置,包括试验模型（10）和用于承载试验模型的模型箱（1），所述模型箱（1）的后壁设有传感器布置通道（8），前壁设有水位控制线（9），所述水位控制线（9）为设置于模型箱（1）前壁的纵向狭长型的通槽，对通槽采用部分封堵的方式来控制水位，所述模型箱的外围设有刚性的框架（2），所述框架（2）将模型箱（1）包覆其中，所述框架（2）的上方承载有供热系统、影像采集系统和降雨系统，所述降雨系统为设置于试验模型正上方的多孔降雨水槽（3），所述多孔降雨水槽（3）的外缘设有浮子流量计（7）。 2.根据权利要求1所述的一种模拟降雨渗流试验装置，其特征在于：所述传感器布置通道（8）分为三层，每层设有三到四个，传感器经由传感器布置通道预埋入试验模型（10）中。 3.根据权利要求1所述的一种模拟降雨渗流试验装置，其特征在于：所述框架（2）上方的前部设有刚性的底座（4），所述供热系统设置于底座（4）上方，所述供热系统为可调节陶瓷加热灯（3），所述影像采集系统为工业相机（6）。 4. 根据权利要求1所述的一种模拟降雨渗流试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：制作模型试样根据原状土的土壤参数配置一定初始含水率、级配的土样，根据模型试样的尺寸，将土样分若干层装填在模型箱内，夯实土体直至到达天然干密度；土样填筑到测点的高度，合理地埋置传感器；然后继续填筑土样，直至模型试样（10）制作完毕； S2：模型试验静置用保鲜膜密封试样模型箱（1），将模型试样静置12个小时； S3：调节温度场和降雨强度在模型试样的各个平面均布6个温度传感器，每隔半小时监测温度变化，并根据所需温度场来调节光照角度和强度，直至满足所需的温度场，即根据所模拟地区的温度要求来调节光照角度和强度从而满足温度需求；然后，根据浮子流量计7的度数来控制单位水流量，由此得到设计的降雨强度； S4：数据测定：实验进行，调整工业相机（6）的位置，以便于记录整个试验过程；同时，定时采集土体中的孔隙水压力、体积含水率、温度等参数，定时记录湿润锋的位置和发展趋势，定时收集流出的土水混合物，用于确定不同阶段土颗粒的流失量。 5.根据权利要求4所述的一种模拟降雨渗流试验装置的试验方法，其特征在于，还包括如下步骤： S5：2个小时后停止降雨，依然定时采集土体中的孔隙水压力、体积含水率、温度等数据；试样静置12小时，数据采集持续进行；12小时后，在模型试样的各个平面均布6个温度传感器，半小时以后监测温度变化，并根据所需温度场来调节光照角度和强度，直至满足所需的温度场；持续光照8个小时，期间，数据采集持续进行。 6.根据权利要求5所述的一种模拟降雨渗流试验装置的试验方法，其特征在于，还包括如下步骤： S6：对上述步骤进行三次循环，即对模型实验进行三次干湿循环。
所属类别：	发明专利