[发明专利]坡面径流-土体渗透耦合测试方法

权利要求书

1.一种坡面径流-土体渗透耦合测试方法，其特征在于，将待检测土体盛装到一个侧壁具有透明材料的检测容器中，然后将检测容器连接到一个导流槽中部下方的开设的检测口上，在导流槽内形成连续水流，在检测容器上游的导流槽内连续地加入有色液体，并使有色液体进入水流呈线状；调节控制导流槽内水流的流速和水深变化，观察有色液体在导流槽中的流动情况，测量检测容器上方水流区域内不同位置的流速变化情况，记录渗透作用对水流的影响；同时观察有色液体渗透进入检测容器后的情况，记录不同流速和水深情况下，对应的渗透变化情况；

采用了以下的试验装置实现，所述试验装置包括一个导流槽，导流槽一端为用于进水的上游端且另一端为用于出水的下游端，导流槽上游端设置有一个水压箱，水压箱下端出水口正对导流槽上游端入口设置，导流槽中部设置有检测段，检测段上游位置竖向设置有滴管，检测段内还设置有流速测量系统，检测段的槽底设置有检测口，检测口下方设置有检测容器，检测容器内腔用于盛装待检测土体且检测容器上端口和检测口可拆卸地对接相连，检测容器具有透明材料制得的观察壁；还包括用于控制导流槽内流速的流速控制系统，以及用于控制导流槽内径流深度的径流深度控制结构；

所述径流深度控制结构包括位于导流槽下游端端口位置设置的一个下游水闸，下游水闸的闸门的伸缩控制机构位于下方且能够带动下游水闸的闸门向下缩回到导流槽槽底，还包括位于导流槽上端端口和水压箱下端出口之间的上游水闸，上游水闸的闸门的伸缩控制机构位于上方且能够带动上游水闸的闸门向上缩回；

所述流速测量系统包括上下连通且竖向设置的一根侧压管和一根正压管，侧压管和正压管顺水流方向正对且间隔设置，侧压管位于正压管上游端，正压管下端具有一段90度折向的折弯段且使得折弯段外端管口正对侧压管下端管口，侧压管和正压管均固定在一个安装支架上且使得正压管折弯段外端管口和侧压管下端管口均位于导流槽检测段内靠近槽底位置；侧压管和正压管均为透明材质制得且管壁沿竖向设置有刻度线；流速测量系统还包括一个镜头方向正对侧压管和正压管设置的摄像机，摄像机和计算机相连；

所述安装支架包括一根竖向安装杆，竖向安装杆上端依靠活动栓固定有一根横向安装杆，横向安装杆上依靠活动栓连接有三个沿相同一侧水平向外延伸的管夹，所述滴管、侧压管和正压管依次固定在三个管夹上；所述竖向安装杆下端固定设置在一个活动底座上；

本方法中，还包括对盛装好待检测土体检测容器进行水饱和的步骤，所述水饱和的步骤采用检测容器饱和装置实现，所述检测容器饱和装置包括一个固定底板和一个固定顶板，固定底板上表面中部设置有和检测容器下端面对应一致的检测容器端部固定区域，固定顶板下表面中部设置有和检测容器上端面对应一致的检测容器端部固定区域，固定底板和固定顶板上各自位于检测容器端部固定区域的两侧位置竖向贯穿且正对设置有穿孔，还包括长度大于检测容器高度且两端能够对应贯穿固定底板和固定顶板上穿孔的固定螺杆，固定螺杆两端衔接有固定螺母；所述固定底板下端中部向外连通固定设置有一根进水管，进水管外端连接到一个水槽，固定底板上连接进水管位置和检测容器渗水孔位置对应一致，所述固定顶板上端中部向外连通固定设置有一根抽气管，抽气管外端和一个真空泵相连。

2.如权利要求1所述的坡面径流-土体渗透耦合测试方法，其特征在于，所述流速控制系统包括一个供水箱，供水箱通过水泵和供水管与水压箱相连并供水，所述水泵和供水管供水能力能够大于水压箱出水能力，流速控制系统还包括一个控制水闸，控制水闸对应设置在水压箱侧壁的一个控制闸口上，控制水闸的闸门的伸缩控制机构位于下方且能够带动控制水闸的闸门向下缩回，使得控制水闸的闸门的上端面形成溢流水位控制线，控制水闸的闸门的上端固定连接有一个向外下方延伸的溢流槽，溢流槽外端正对设置在供水箱上端开口上方。

3.如权利要求2所述的坡面径流-土体渗透耦合测试方法，其特征在于，所述导流槽下游端出口下方设置有收集槽，收集槽通过回流管道和供水箱相连。

4.如权利要求1所述的坡面径流-土体渗透耦合测试方法，其特征在于，所述流速控制系统包括一个和水压箱间隔并列设置的蓄水箱，蓄水箱通过升降调节机构安装在一个水箱支架上，蓄水箱通过下方的管道和水压箱相连并构成连通器，蓄水箱内腔上部固定设置有进水管，进水管上安装有水位开关，进水管通过进水软管和水源相连；进水管进水能力能够大于水压箱出水能力。