[发明专利]在台风波浪作用下海蚀洞洞高发育实时测量装置和方法

说明书

本发明提供了一种在台风波浪作用下海蚀洞洞高发育实时测量装置，立杆从海崖崖顶沿着竖直方向伸入海蚀洞中；立杆位于海蚀洞中的部分套设有压缩弹簧和托盘；压缩弹簧的两端分别连接托盘的底部和海蚀洞的内侧壁底部；第一滑轮通过支架固定于海崖崖壁，第二滑轮通过支架固定于海蚀洞的洞口；第一滑轮、第二滑轮和托盘通过拉绳连接，其中第二滑轮和托盘之间的拉绳沿着水平方向布置；立杆暴露在海崖崖顶外的一端设置有线传感器，其通过拉绳与第一滑轮连接；线传感器远离第一滑轮的一侧设置有固定桩，固定桩的一端打入海崖崖顶中固定安装；线传感器通过拉绳和拉伸弹簧连接至固定桩，线传感器还通过数据线和电源线连接至读数仪。

技术领域

本发明涉及海岸带地质灾害领域，具体是指一种用于实时测量台风波浪作用下海蚀洞洞高的装置。

背景技术

海蚀洞是岩质海崖的软弱部位被波浪侵蚀后形成的洞穴，与陆地洞穴的形成机理不同，海蚀洞是波浪机械侵蚀导致的。正常海况下，波浪作用较小，海水通常触及不到海蚀洞洞顶位置，不能引起海蚀洞洞顶的扩张。但在台风和风暴潮天气下，海崖前方增水，波浪作用大大加强，对海蚀洞洞顶的侵蚀破坏作用明显增大，导致海蚀洞洞顶向上发育，海蚀洞洞高增大。其洞高的发育除了与波浪强度和作用时间有关外，还与洞周围岩土体性质有关，一般地，岩土体强度越高、岩体节理裂隙越不发育、无软弱夹层或软弱带时，洞高发育越缓慢；反之，越快速。明确海蚀洞洞高随波浪持续作用的发育状况，对于了解海岸地质灾害形成、海岸地貌变化过程以及岩土体由陆地向海洋运移过程等都具有重要意义。然而，台风天气下，现场直接深入到海蚀洞内测量洞高危险性极高，难以实际操作。迄今为止，尚未见到有关测量海蚀洞洞高的装置和设备，有鉴于此，本发明提出一种用于实时测量台风波浪作用下海蚀洞洞高的装置，具有结果可靠和简单实用的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种台风波浪作用下海蚀洞洞高发育实时测量装置，具有结果可靠和简单实用的优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种在台风波浪作用下海蚀洞洞高发育实时测量装置，包括：立杆、压缩弹簧、拉伸弹簧、托盘、拉绳、滑轮、支架、线传感器、固定桩、读数仪、数据线与电源线；

所述立杆从海崖崖顶沿着竖直方向伸入海蚀洞中，并与海蚀洞的内侧壁底部顶抵；立杆暴露在海崖崖顶外的一端、以及与海蚀洞的内侧壁底部顶抵的另一端分别通过砂浆固定；

所述立杆位于海蚀洞中的部分套设有所述压缩弹簧和托盘；所述压缩弹簧的两端分别连接托盘的底部和海蚀洞的内侧壁底部；

所述滑轮包括第一滑轮和第二滑轮，其中第一滑轮通过支架固定于海崖崖壁，第二滑轮通过支架固定于海蚀洞的洞口；所述第一滑轮、第二滑轮和托盘通过拉绳连接，其中第二滑轮和托盘之间的拉绳沿着水平方向布置；

所述立杆暴露在海崖崖顶外的一端设置有所述线传感器，其通过拉绳与第一滑轮连接；所述线传感器远离第一滑轮的一侧设置有固定桩，固定桩的一端打入海崖崖顶中固定安装；所述线传感器通过拉绳和拉伸弹簧连接至所述固定桩，所述线传感器还通过数据线和电源线连接至所述读数仪。

在一较佳实施例中：所述压缩弹簧弹性系数大于拉伸弹簧的弹性系数。

在一较佳实施例中：所述拉绳由高强纤维丝制成。

本发明还提供了一种在台风波浪作用下海蚀洞洞高发育实时测量方法，包括如下步骤：

1)天气良好时，在目标海蚀洞正上方定点，点位与海崖边距离小于海蚀洞洞深，采用钻机钻孔，孔径稍大于立杆的直径，一直钻通到海蚀洞；

2)将立杆从崖顶穿到海蚀洞内，使其与海蚀洞的侧壁底部顶抵；同时在立杆位于海蚀洞内部分中套入托盘与压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别连接托盘的底部和海蚀洞的内侧壁底部；立杆暴露在海崖崖顶外的一端、以及与海蚀洞的内侧壁底部顶抵的另一端分别通过砂浆固定；