[实用新型]一种泥石流沟道侵蚀模拟试验系统

说明书

本实用新型公开了一种泥石流沟道侵蚀模拟试验系统，通过传送带、水箱、抽水装置和搅拌机，可将一定粒度成分的土样配制成为一定体积浓度的泥石流体，采用六台升降机组成的升降系统调节三段流通槽的坡度及高度，可控制泥石流的运动坡度、跌水高度和陡坎坡度，模拟不同流通区坡度、跌水高度、陡坎坡度和不同厚度侵蚀基床条件下泥石流流体对沟道基床的侵蚀过程，通过三维激光扫描仪、超声波传感器监测记录泥石流流体对侵蚀基床的侵蚀高度及侵蚀量，通过孔压测试装置、流速流量测试装置和高速摄像机实时监测泥石流的侵蚀运动过程及其动力学参数。

技术领域

本实用新型涉及一种关于泥石流的室内模拟试验系统，具体是一种泥石流沟道侵蚀模拟试验系统。

背景技术

泥石流是山区暴发的介于块体运动与挟沙水流之间的“固气液”三相流，因其突发性强、难以防治的特点而危害巨大。

泥石流对沟道的侵蚀破坏作用比一般水流强烈，其破坏力主要表现在泥石流的侵蚀、搬运和堆积能力上。其中侵蚀能力是前提和根本，通过不断的侵蚀和挟带，泥石流积聚了搬运堆积的能力，增大了危害性。因此，获取泥石流运动过程中对流通沟道内松散物质的侵蚀程度，研究泥石流沟道侵蚀机理及过程，对于泥石流灾害的预测预防，以及泥石流危害范围预测具有重要意义。

现有泥石流沟道侵蚀模拟试验大多基于普通的泥石流模拟试验系统，试验槽为单一的斜直的流通槽，通过在槽底铺设不同厚度形状的土样来模拟实际沟底松散堆积物。无法模拟泥石流沟道中跌水高度和陡坎坡度对沟道侵蚀过程的影响作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泥石流沟道侵蚀模拟试验系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种泥石流沟道侵蚀模拟试验系统，包括工作台、水箱、传送带、运料箱、固定漏斗、搅拌机、第一段流通槽、第二段流通槽、第三段流通槽、抽水装置、孔压测试装置、超声波传感器、流速流量测试装置、尾料桶、一号升降机、二号升降机、三号升降机、四号升降机、五号升降机、六号升降机、高速摄像机、三维激光扫描仪和接收控制主机，所述搅拌机位于工作台顶部，工作台前侧面通过钢架支撑固定漏斗，传送带设置在工作台后侧面，运料箱通过传送带与工作台顶部的搅拌机相连，水箱设置在工作台右侧面，能够通过抽水装置将水抽送到搅拌机，所述第一段流通槽和第二段流通槽底部为轴接的螺纹钢板，螺纹钢板能够沿流通槽底端360度旋转，第一段流通槽底端的能够旋转螺纹钢板与第二段流通槽相接，第二段流通槽底端的可旋转螺纹钢板与第三段流通槽相接，所述一号升降机、二号升降机、三号升降机、四号升降机、五号升降机和六号升降机构成泥石流沟道侵蚀模拟试验的整体升降系统，通过接收控制主机分别对一号升降机、二号升降机、三号升降机、四号升降机、五号升降机和六号升降机进行控制，其中一号升降机和二号升降机位于第一段流通槽顶部和底部，用于改变第一段流通槽的高度和坡度，三号升降机和四号升降机位于第二段流通槽顶部和底部，用于改变第二段流通槽的高度和坡度，可实现第一段流通槽与第二段流通槽间的跌水高度和陡坎坡度的模拟，五号升降机和六号升降机位于第三段流通槽的顶部和底部，模拟不同坡度情况下的泥石流体对流通槽沟底堆积物的侵蚀过程的研究，所述超声波传感器有四个，且四个超声波传感器分别设置在第一段流通槽近末端螺纹钢板陡坎前、第一段流通槽螺纹钢板陡坎下部与第二段流通槽连接点下游侧、第二段流通槽近末端螺纹钢板陡坎前及第二段流通槽螺纹钢板陡坎下部与第三段流通槽连接点下游侧。

作为本实用新型进一步的方案：所述的搅拌机出料口与固定漏斗相接，固定漏斗正下方为第一段流通槽的起点。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第一段流通槽、第二段流通槽和第三段流通槽均布设孔压测试装置和流速流量测试装置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第三段流通槽末端还设置有尾料桶，用于收集侵蚀流通区碎屑物后的泥石流体。