[实用新型]一种综合性研究坝体底部渗流破坏的试验装置

说明书

技术领域

本试用新型涉及一种试验装置，具体的说是一种综合性研究坝体底部渗流破坏的试验装置，属于水利工程物理模型技术领域。

背景技术

渗流问题是坝体安全的关键问题，水利水电工程中堤坝的发展史也就是渗流理论和渗流控制理论的发展史。对于水利水电工程中最广泛的水库、堤坝的安全问题，渗流破坏更为突出，在国内外坝体失事调查原因中占45%左右。大坝和堤防的防洪、灌溉、发电、供水、航运、旅游和改善生态等综合效益巨大，是我国社会经济的重要基础设施与安全保证。这些工程的安危于兴衰，极大程度上依赖于渗流理论与技术的发展。因此，堤坝渗流破坏的研究刻不容缓。

目前现有的堤坝渗流模型存在一系列不足，如:只能单一的用于混凝土坝等不透水坝，或者只能单一的用于土石坝等透水坝的渗流，综合性的模型则较少；其次实际工程中是不会存在绝对透水与绝对不透水的坝体，传统的试验装置模拟的渗流状态不符合实际情况；而且，传统的试验装置中，位于坝体下部的土层厚度固定，无法改变，所以传统试验装置得出的试验结果与实际工程误差较大，不能更好的满足试际工程的需求。故需要一种综合性研究坝体底部渗流破坏的模型试验装置。

发明内容

本试用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可为试际堤坝渗流模拟提供理论指导的试验装置，能够更加真试的模拟和测试不同程度透水坝体底部渗流破坏的渗流场、应力场的综合性研究坝体底部渗流破坏的试验装置。

为了解决上述技术问题，本试用新型通过以下技术方案实现：

一种综合性研究坝体底部渗流破坏的模型试验装置，包括用于提供上游水位的供水装置、用于装样的试验槽、用于数据收集及处理的数据采集装置，其中，试验槽外部为上部敞口的长方体结构，内部设置有一个坝体模拟装置，试验槽通过数据线与数据采集装置连接；所述坝体模拟装置包括：

试验槽长边所在面的相对两侧壁上均安装有相互垂直的竖向滑槽和水平滑槽，水平滑槽通过活动螺栓固定在竖向滑槽上，两水平滑槽之间设置有两个底轴，底轴的两端设置有滚轮，底轴通过滚轮滚动连接于水平滑槽上，底轴上活动式安装有钢丝网板，钢丝网板内卡设有隔水板；试验槽优选为机玻璃材质。

供水装置与试验槽是一个整体，所述供水装置包括：试验槽宽度方向的一侧面上开设有溢水口，溢水口两侧设有刻度线，溢水口内插设有滑片，滑片能在溢水口的滑槽内上下滑动；试验槽长度方向的一侧面上设置有供水管。

竖向滑槽上设置有刻度线，通过上下移动活动螺栓实现设置不同的坝底土层厚度。

水平滑槽上设置了刻度线，在竖向滑槽外侧设置了可移动量角刻度盘。

通过量角刻度盘和水平刻度线可以直观的调整钢丝网板角度和端部距离，精确模拟出各种坝体结构的不同参数。

优选地，两块孔径为三毫米的钢丝网板垂直安装在底轴上，两块隔水板安装在钢丝网的卡槽内，滚轮安装在底轴两端，钢丝网板可绕底轴转动。其中隔水板为不透水钢片，隔水板可以用来模拟不透水坝的迎水面和背水面。

所述数据采集装置包括：计算机终端、均匀分布于试验槽下游侧壁上的液位传感器和百分表安装架，百分表安装架上安装有百分表，液位传感器和百分表通过数据线与计算机终端相连的。

数据采集装置能够通过液位传感器和百分表与计算机终端的连接实时监控坝底渗流过程中的渗流场和位移场。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提出的一种综合性研究坝体底部渗流破坏的模型试验装置，可为实际堤坝渗流模拟提供理论指导的试验装置，能够更加真试的模拟和测试不同程度透水坝体底部渗流破坏的渗流场、应力场等。

本试用新型所述该装置能够通过移动供水装置的滑片来控制上游水位，模拟试际堤坝工程不同的上游水位对坝体底部的渗流影响；可以通过改变坝体模拟装置的两个钢丝网和隔水板的角度与矩形底板的间距可以用来模拟具体不同形状参数的坝体结构；可以通过水平滑槽在竖向滑槽中的移动来确定不同的坝体底部土层厚度，模拟试际土层对坝体底部渗流的影响；可以根据研究对象的具体性质，来做真试的坝体模拟，若坝体为不透水坝体则将隔水板安装在钢丝网板的卡槽内，若坝体为透水坝，则将隔水板去除，并用透水程度相近的材料制作坝体模型，放置在两钢丝网之间；最后连接在计算机终端的液位传感器与百分表能够试时监控主体试验槽下游的渗流场、位移场。综上，本装置可为试际堤坝渗流模拟提供理论指导，也可以作为岩土工程与水利工程教学与试验之用。

附图说明