[发明专利]模拟水流对试件冲刷侵蚀作用的试验系统

说明书

本发明公开了一种模拟水流对试件冲刷侵蚀作用的试验系统，包括用于盛装试验用水的第一水箱，第一水箱一侧设置有出水口，其特征在于，第一水箱出水口处向斜下方连接设置有一个出水槽构件，出水槽构件下方衔接设置有一个第二水箱，出水槽构件下部的槽底面上设置有试件安装槽，还设置有能够控制第一水箱出水情况的出水控制机构，还设置有温度控制装置并用于控制试验用水温。本发明能够更好地模拟水流的自然流动状况进行水流冲刷试验，使其能够更好地研究自然流动水体对被测试试件的冲刷作用，具有更加广义的适用性。

技术领域

本发明涉及水流冲刷研究技术领域，具体涉及一种模拟水流对试件冲刷侵蚀作用的试验系统。

背景技术

水流的冲刷侵蚀作用，常常是河流以及溪流的河床成形以及改道的原因。河水不仅仅对土质河床冲刷作用明显，对于一些硬度较低的岩石，如砂岩。石灰岩等也有很大的侵蚀作用。故为了研究水流对岩石的冲刷侵蚀作用，需要做水流冲刷试验。另外在一些人工水利工程例如沟渠、泄洪道等水利建筑中，也有必要通过水流冲刷试验，研究水流的冲刷侵蚀作用效果以为施工指导提供理论基础。

现有的水流冲刷试验方法或装置，通常是采用高压水流的方式对待测试的试件进行冲刷，例如CN201110042067.8公开的一种道路材料抗冲刷性能试验方法，CN201521070987.0公开的一种室内模拟高压水流对土体冲刷效率的试验装置，CN201510503938.X公开的一种水泥混凝土路面层间结构定向冲刷试验的方法，以及CN201911413463.X公开的一种并线桥墩局部冲刷物理模型试验方法等专利，均是这种方式。这种通常是非常具有针对性的被检测对象进行的抗冲刷强度测试，无法兼用于更加广义的河溪或水渠类别水流的冲刷试验研究。

CN201510692192.1公开的一种模拟水流对岩石的冲刷作用及风化作用的装置，包括控制仓、试验仓,控制仓一端与试验仓一端相接触，所述试验仓内设冲刷室,所述的控制仓内设增压水泵、水流加热器、鼓风机,冲刷室一端与设在控制仓内的第一管道相连通,第一管道上设有至少二个分支,其中一个分支连接增压水泵,另一个分支连接鼓风机,冲刷室另一端通过第二管道与第一管道连通;所述的水流加热器设在第一管道内,第二管道将第一管道与冲刷室另一端连通。该发明可综合考虑水流流速、流水水温、不同风速、不同温度风速等因素交互作用对岩样产生的影响。

上述专利虽然能够比较广义地应用于对岩石抗冲刷能力的研究。但是该专利中，水流是控制在管道内流动并对试件进行冲刷，受管道外形约束以及增压水泵的加速作用，使得水流情况受到非自然因素干预较大，无法更好地模拟对自然领域，如河溪或沟渠等自然水域类别的水流情况实现研究。为了解决该问题，申请人考虑采用将水流从高处依靠重力自然向下流动的方式冲击被测试件的方式进行冲刷试验，使其更加符合实际情况。但如何设计一种能够更好地实现该方式的试验设备，使其能够更好地研究自然流动水体对被测试件的冲刷作用，成为有待进一步考虑解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好地实现模拟自然水流状况对试件冲刷侵蚀作用的试验系统，使其能够更好地研究自然流动水体对被测试试件的冲刷作用，具有更加广义的适用性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种模拟水流对试件冲刷侵蚀作用的试验系统，包括用于盛装试验用水的第一水箱，第一水箱一侧设置有出水口，其特征在于，第一水箱出水口处向斜下方连接设置有一个出水槽构件，出水槽构件下方衔接设置有一个第二水箱，出水槽构件下部的槽底面上设置有试件安装槽，还设置有能够控制第一水箱出水情况的出水控制机构，还设置有温度控制装置并用于控制试验用水温。