[发明专利]模拟漫顶溃决的试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种模拟漫顶溃决的试验装置及试验方法，本发明的模拟漫顶溃决的试验装置包括模型箱、沉渣池、供水箱，以及引水单元和数据采集单元；于模型箱内设有坝体模型，于模型箱相对于坝体模型背水面的一端形成有排水口；沉渣池与排水口连通，并于沉渣池的一端构造有量水构筑物；供水箱位于模型箱的另一端，于其顶部形成有溢水口；储水池与量水构筑物连通，而引水单元构成储水池中的水向供水箱内的输送；数据采集单元包括设于坝体模型周边的图像采集装置，以及设于引冲槽处的流速检测装置。本发明的模拟漫顶溃决的试验装置，不仅可以准确真实地反映坝体实物的溃决机理、溃口的发展过程；同时，也可实现循环水对供水箱的持续供水而节约水资源。

技术领域

本发明涉及土工试验装置技术领域，特别涉及一种模拟漫顶溃决的试验装置，同时，本发明还涉及一种该试验装置的试验方法。

背景技术

水利工程是关乎人民生命安全和国家财产安全的重要工程，水库大坝在发挥重要作用的同时也存在溃决的风险，为了更好的设计水利工程并深入研究溃坝机理，对土石坝、堤防及边坡的坡面冲刷破坏的试验必不可少。

目前，对于土石坝、堤防工程漫顶溃决的试验主要包括室内小尺度的试验模型试验和在室外进行的原位溃坝试验。因室内的溃坝试验模型与实际坝体差别较大，致使试验所测得的溃口流量及坝体的变化过程不准确，无法真实反映实际坝体的变化情况。而在室外进行的原位溃坝试验所需的试验费用较高且耗时较长，同时也不易控制试验过程。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种模拟漫顶溃决的试验装置，以提高试验结果的准确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种模拟漫顶溃决的试验装置，包括：

模型箱，于所述模型箱内设有顶部构造有引冲槽的坝体模型，于所述模型箱相对于所述坝体模型背水面的一端形成有排水口；

沉渣池，与所述排水口连通，并于所述沉渣池的一端构造有量水构筑物；

供水箱，相对于所述排水口，位于所述模型箱的另一端，于所述供水箱的顶部形成有供水流溢出至所述模型箱的溢水口；

储水池，与所述量水构筑物连通，以承纳所述沉渣池流出的水流；

引水单元，连通于所述储水池与所述供水箱之间，以构成所述储水池中的水向所述供水箱内的输送；

数据采集单元，包括设置于所述坝体模型周边的图像采集装置，以及设置于所述引冲槽处的流速检测装置。

进一步的，所述模型箱的两相对侧为透明板。

进一步的，所述引水单元包括连通于所述储水池与所述供水箱之间的输水管，以及串联于所述输水管上的水泵和流量计，还包括与所述水泵联接的变频器。

进一步的，所述输水管包括主管，连接于所述主管的两端、并分别位于所述储水池内的进水管和位于所述供水箱内的出水管，所述出水管为与所述主管并联且并排布置的多个。

进一步的，所述出水管竖直布置于所述主管上，并于所述出水管的自由端构造有面向所述供水箱的底部、并与所述供水箱的底部间隔布置的出水口。

进一步的，于所述溢水口处构造有向所述模型箱下倾设置的导流板。

进一步的，所述量水构筑物为形成于所述沉渣池侧壁上的三角形缺口堰。

进一步的，所述三角形缺口堰的缺口夹角为90°。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：