專利名稱：一種多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型及試驗(yàn)方法，屬于水利工程物理模型試驗(yàn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)的堤防建設(shè)已有幾千年的歷史，目前在長(zhǎng)江和黃河流域兩岸的堤防，很多都是經(jīng)歷代修建而成，有著悠久的歷史。正是由于現(xiàn)有堤防是歷史上多次修建、破壞、再修復(fù)加固而逐漸形成的，因此堤防的質(zhì)量存在著不少的隱患，一到汛期便險(xiǎn)象環(huán)生。統(tǒng)計(jì)資料表明，大多數(shù)堤基防滲能力差，堤基中薄弱環(huán)節(jié)的存在，就要求采取必要的防滲措施，然而現(xiàn)有的這方面措施很不完善，而且許多堤防未做基礎(chǔ)處理，因此，流土、管涌等堤基的滲透破壞在堤防工程中非常普遍。故加強(qiáng)對(duì)堤基滲透變形乃至破壞的研究，關(guān)乎國(guó)民生計(jì)，意義重大。堤基的滲透變形問(wèn)題已經(jīng)受到了學(xué)術(shù)及工程界的普遍關(guān)注。目前，關(guān)于堤基滲透變形的數(shù)值模擬多局限于有限元滲流模擬的范圍，但其無(wú)法考慮顆粒流失引起的水土作用過(guò)程，故很難全面表征堤基滲透變形的發(fā)展過(guò)程。相比于有限元數(shù)值模擬，物理模型試驗(yàn)原理簡(jiǎn)單，現(xiàn)象較直觀，針對(duì)性強(qiáng)。以往的堤基滲透變形模型試驗(yàn)方法，一般只在土樣上游施加水頭差，與工程實(shí)際中堤基上下游同時(shí)承受不同水頭的情況還有一定的差別，不能科學(xué)的表征堤基上、下游在洪水期間不同水頭下的滲透作用。另外，以往的滲透變形研究試驗(yàn)儀器一般為窄槽，尺寸較小，一般人工觀測(cè)數(shù)據(jù)，精度較低，無(wú)法監(jiān)測(cè)滲透變形過(guò)程中滲流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，不能獲得滲流發(fā)展過(guò)程中瞬態(tài)的水力參數(shù)，難以較準(zhǔn)確反映堤基非飽和非均勻滲流與滲透破壞現(xiàn)象，也不能滿足堤基管涌等滲透變形研究的要求。故需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問(wèn)題。`

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠準(zhǔn)確并全面表征模擬多元堤基管道式管涌型滲透變形的發(fā)生發(fā)展過(guò)程的模型裝置及試驗(yàn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明研究多元堤基管道式管涌型滲透變形的模擬試驗(yàn)裝置采用如下技術(shù)方案:
一種多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)裝置，包括箱式試驗(yàn)儀、基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、下游水位調(diào)節(jié)室及數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:箱式試驗(yàn)儀上游設(shè)有進(jìn)水口，經(jīng)進(jìn)水塑料軟管與基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連，進(jìn)水口右側(cè)及下游安裝透水板，箱式試驗(yàn)儀外側(cè)面設(shè)有多個(gè)水壓力傳感器，下游設(shè)有水位調(diào)節(jié)室，最右側(cè)側(cè)壁底部開(kāi)有排水孔，排水孔下部經(jīng)出水塑料軟管接有智能電子流量計(jì)；箱式試驗(yàn)儀上部加蓋有機(jī)玻璃蓋板，有機(jī)玻璃蓋板與箱式試驗(yàn)儀之間用多個(gè)螺栓固定，有機(jī)玻璃蓋板上開(kāi)有多個(gè)出逸孔，出逸孔孔口用橡膠塞封堵；出逸孔周圍三面設(shè)有擋水板，使帶砂的水由另一面的水砂收集口排出。所述的下游水位調(diào)節(jié)室位于下游透水板右側(cè)，水位調(diào)節(jié)室左側(cè)頂部外側(cè)經(jīng)進(jìn)水閥、聯(lián)接軟管與一智能電子流量計(jì)相連，智能電子流量計(jì)外側(cè)經(jīng)塑料軟管與下游進(jìn)水管連接；水位調(diào)節(jié)室右側(cè)從上到下均勻開(kāi)有水位調(diào)節(jié)孔，水位調(diào)節(jié)孔用橡膠塞封堵。所述的基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括供水裝置、控制供水裝置的可變頻交流電機(jī)及控制電機(jī)的中央控制盒，所述供水裝置通過(guò)進(jìn)水塑料軟管連接進(jìn)水口。所述的水壓力傳感器共三排，呈梅花形布置于箱式試驗(yàn)儀的外側(cè)面。所述的數(shù)據(jù)采集裝置由智能電子流量計(jì)、水壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊、數(shù)據(jù)終端組成。具體而言，所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
a.向箱式試驗(yàn)儀內(nèi)分層填筑土樣，每層裝填完畢則進(jìn)行壓實(shí)、飽和處理；b.將有機(jī)玻璃蓋板與箱式試驗(yàn)儀周邊用多個(gè)螺栓固定，接觸面涂抹凡士林，有機(jī)玻璃蓋板的出逸孔用橡膠塞封堵逐漸增加水頭差，當(dāng)水頭差達(dá)到設(shè)定值后，保持?jǐn)?shù)小時(shí)，直到下游排水孔流量穩(wěn)定，記錄此時(shí)的流量數(shù)據(jù)；d.待下游排水孔流量穩(wěn)定后，打開(kāi)緊靠下游的出逸孔的橡膠塞，觀察、記錄出逸口的試驗(yàn)現(xiàn)象，并及時(shí)連續(xù)地量取出逸孔外水砂收集口的滲流量及出砂量，由智能電子流量計(jì)實(shí)時(shí)采集下游排水孔的流量，同時(shí)水壓力傳感器采集箱式試驗(yàn)儀內(nèi)不同位置土樣的各個(gè)時(shí)刻的水頭數(shù)據(jù)，直至土樣發(fā)生管道式管涌型滲透變形，試驗(yàn)停止；
e.其他條件不變，不斷改變出逸孔的位置，即依次打開(kāi)有機(jī)玻璃蓋板遠(yuǎn)離上游的各個(gè)出逸孔的橡膠塞，重復(fù)以上各步驟，完成出逸孔位置不同的多組模型試驗(yàn)；f.對(duì)測(cè)得水頭、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別作出土樣出逸孔、下游排水孔滲流量一上下游水頭差變化曲線、臨界水力梯度-水平滲徑長(zhǎng)度變化曲線，以對(duì)多元堤基管道式管涌型滲透變形現(xiàn)象進(jìn)行表征。所述步驟c中，所述的增加水頭差，是利用上下游水位同調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所述的上下游水位同調(diào)系統(tǒng)是由上游基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)及箱式試驗(yàn)儀下游方向的水位調(diào)節(jié)室組成的:以下游水位調(diào) 節(jié)室將土樣下游水位穩(wěn)定在某一水位，上游利用基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐漸增加水頭。本發(fā)明的有益效果:
1、提供了一種新的模擬多元堤基管道式管涌型滲透變形的裝置和方法；
2、其通過(guò)上游基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)及箱式試驗(yàn)儀下游方向的水位調(diào)節(jié)室組成的上下游水位同調(diào)系統(tǒng)，對(duì)土樣施加隨時(shí)間變化的水頭差，可以較科學(xué)的模擬堤基上、下游在洪水期間不同水頭下的滲透作用，準(zhǔn)確再現(xiàn)堤基的滲透變形情況，針對(duì)性強(qiáng)；
3、通過(guò)設(shè)置水壓力傳感器、智能電子流量計(jì)等測(cè)量裝置，可以獲得滲流發(fā)展過(guò)程中瞬態(tài)的水力參數(shù)，全程監(jiān)測(cè)滲透變形過(guò)程中滲流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，得以較準(zhǔn)確反映堤基非飽和非均勻滲流與滲透變形現(xiàn)象；
2、通過(guò)改變土樣類型，可模擬均勻堤基、雙層堤基、三層堤基等多元堤基的管道式管涌型滲透變形現(xiàn)象，適用范圍較廣；
3、通過(guò)改變箱式試驗(yàn)儀出逸孔位置的方式，可模擬多元堤基各種水力條件下的管道式管涌型滲透變形的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。


圖1是本發(fā)明多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)方法的流程圖。圖3是本發(fā)明試驗(yàn)方法中得到的土樣出逸孔、下游排水孔滲流量一上下游水頭差變化曲線圖。圖4是本發(fā)明試驗(yàn)方法中得到的土樣臨界水力梯度-水平滲徑長(zhǎng)度變化曲線圖。圖中，1、有機(jī)玻璃蓋板,2、透水板,3、下游透水板,4、出逸孔,5、擋水板,6、水砂收集口，7、水壓力傳感器，8、數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊，9、數(shù)據(jù)終端，10、聯(lián)接軟管，11、進(jìn)水管，12、進(jìn)水閥，13、水位調(diào)節(jié)孔，14、橡膠塞，15、智能電子流量計(jì)，16、塑料軟管，17、出水塑料軟管，18、智能電子流量計(jì)，19、進(jìn)水口，20、進(jìn)水塑料軟管，21、箱式試驗(yàn)儀，22、水位調(diào)節(jié)室，23、排水孔，24、供水裝置，25、可變頻交流電機(jī)，26、中央控制盒，27、基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng),28、下游進(jìn)水管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)一種研究多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)裝置，包括箱式試驗(yàn)儀、基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集裝置:箱式試驗(yàn)儀21上游設(shè)有進(jìn)水口 19，經(jīng)進(jìn)水塑料軟管20與基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)27相連，進(jìn)水口 19右側(cè)安裝透水板2，下游安裝下游透水板3，箱式試驗(yàn)儀21外側(cè)面設(shè)有多個(gè)水壓力傳感器，下游設(shè)有水位調(diào)節(jié)室22，最右側(cè)側(cè)壁底部開(kāi)有排水孔23，排水孔23下部經(jīng)出水塑料軟管17接有智能電子流量計(jì)18 ;箱式試驗(yàn)儀上部加蓋有機(jī)玻璃蓋板1，有機(jī)玻璃蓋板與箱式試驗(yàn)儀之間用多個(gè)螺栓固定，有機(jī)玻璃蓋板上開(kāi)有多個(gè)出逸孔4，出逸孔4孔口用橡膠塞封堵；出逸孔4周圍三面設(shè)有擋水板5，使帶砂的水由另一面的水砂收集口 6排出。所述基于單片機(jī)的·智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)27包括供水裝置24、控制供水裝置24的可變頻交流電機(jī)25及控制電機(jī)25的中央控制盒26，所述供水裝置24通過(guò)進(jìn)水塑料軟管20連接進(jìn)水口 19。該基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)27，能夠使施加于土樣的上游水頭自動(dòng)地隨時(shí)間發(fā)生規(guī)律性的變化，以模擬不同水頭差工況下堤基的滲透變形情況；智能改變水頭，自動(dòng)化程度高，減少了人為操作帶來(lái)的誤差，精確度高。所述的水壓力傳感器7共三排，呈梅花形布置于箱式試驗(yàn)儀21的外側(cè)面；水壓力傳感器7通過(guò)數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊8連接于數(shù)據(jù)終端9，可實(shí)時(shí)(精度為秒)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)、精準(zhǔn)地記錄土樣不同位置的水頭數(shù)據(jù)。所述的數(shù)據(jù)采集裝置由智能電子流量計(jì)15、智能電子流量計(jì)18、水壓力傳感器7、數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊8、數(shù)據(jù)終端9組成。所述的出逸孔4與下游排水孔23均為箱式試驗(yàn)儀21的排水出口，其中，出逸孔4排水帶砂，模擬堤基管道式管涌型滲透變形的滲流出口 ；下游排水孔23只排水、不排砂，模擬堤基正常的滲流出水。所述的下游水位調(diào)節(jié)室22位于下游透水板3右側(cè)，水位調(diào)節(jié)室22左側(cè)頂部外側(cè)經(jīng)進(jìn)水閥12、聯(lián)接軟管11與一智能電子流量計(jì)15相連，智能電子流量計(jì)15外側(cè)經(jīng)塑料軟管16與下游進(jìn)水管28相連；水位調(diào)節(jié)室22右側(cè)從上到下均勻開(kāi)有水位調(diào)節(jié)孔13，水位調(diào)節(jié)孔13用橡膠塞14封堵。請(qǐng)參閱圖2所示，所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
土樣取長(zhǎng)江、秦淮河交接處天然粉細(xì)砂，開(kāi)展?jié)B透變形的發(fā)生發(fā)展試驗(yàn)，粉細(xì)砂基本參數(shù)見(jiàn)表I。(I)向箱式試驗(yàn)儀21中填筑土樣，分層裝填，每層裝填完就進(jìn)行壓實(shí)、排氣及飽和處理；
(2)將有機(jī)玻璃蓋板I與箱式試驗(yàn)儀21周邊用多個(gè)螺栓固定，接觸面涂抹凡士林，有機(jī)玻璃蓋板I上的出逸孔4用橡膠塞封堵；
(3)以下游水位調(diào)節(jié)室22將土樣下游水位穩(wěn)定在某一水位，上游利用基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)27逐漸增加水頭，當(dāng)水頭差達(dá)到設(shè)定值后，保持?jǐn)?shù)小時(shí)，直到下游排水孔流量穩(wěn)定，記錄此時(shí)的流量數(shù)據(jù)；(4)待下游排水孔23流量穩(wěn)定后，打開(kāi)緊靠下游的出逸孔4的橡膠塞，觀察、記錄出逸口 4的試驗(yàn)現(xiàn)象，并及時(shí)連續(xù)地量取出逸孔4外水砂收集口6的滲流量及出砂量，由智能電子流量計(jì)15、18實(shí)時(shí)采集下游排水孔的流量，同時(shí)水壓力傳感器7采集箱式試驗(yàn)儀21內(nèi)不 同位置土樣的各個(gè)時(shí)刻的水頭數(shù)據(jù)，直至土樣發(fā)生管道式管涌型滲透變形，試驗(yàn)停止；
(5)其他條件不變，不斷改變出逸孔4的位置，即依次打開(kāi)有機(jī)玻璃蓋板I遠(yuǎn)離上游的各個(gè)出逸孔4的橡膠塞，重復(fù)以上各步驟，完成出逸孔4位置不同的多組模型試驗(yàn)；
(6)對(duì)測(cè)得水頭、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別作出土樣出逸孔4、下游排水孔23滲流量一上下游水頭差變化曲線、臨界水力梯度-水平滲徑長(zhǎng)度變化曲線，以對(duì)多元堤基管道式管涌型滲透變形現(xiàn)象進(jìn)行表征。所述下游排水孔流量為智能電子流量計(jì)18與智能電子流量計(jì)15測(cè)得的流量數(shù)據(jù)之差。另外，下面對(duì)照?qǐng)D3、圖4，說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明研究多元堤基管道式管涌型滲透變形的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。如圖3所示，其為本發(fā)明模擬多元堤基管道式管涌型滲透變形發(fā)生發(fā)展過(guò)程的土樣出逸孔、下游排水孔滲流量一上下游水頭差變化曲線圖，由圖3可看出，在上游水位未達(dá)到破壞水頭49 cm以前，出逸孔和下游排水孔口流量數(shù)值增長(zhǎng)均勻，關(guān)系曲線均呈現(xiàn)近似直線形狀。當(dāng)滲透變形通道形成后，出逸孔處滲流量急劇增加，排水孔流量則有所下降。加每一級(jí)水頭后，出水口流量穩(wěn)定也是具有一定規(guī)律的。在增加上游水頭之初，出逸孔流量增加很快且增加值較大，而排水孔口水流量增加很小。前者具有減小趨勢(shì)，后者具有增加趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，出逸孔流量逐漸減少至穩(wěn)定數(shù)值，排水孔口流量也逐漸增大至穩(wěn)定數(shù)值。如圖4所示，其為本發(fā)明模擬多元堤基管道式管涌型滲透變形的發(fā)生發(fā)展過(guò)程的臨界水力梯度-水平滲徑長(zhǎng)度曲線圖，由圖4可知，隨著水平滲徑長(zhǎng)度的增加，土樣臨界水力梯度的變化呈遞增趨勢(shì)，但增幅卻逐漸減小。 表I長(zhǎng)江、秦淮河交接處天然粉細(xì)砂基本參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置，包括箱式試驗(yàn)儀、基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、下游水位調(diào)節(jié)室、數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:箱式試驗(yàn)儀上游設(shè)有進(jìn)水口，經(jīng)進(jìn)水塑料軟管與基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連，進(jìn)水口右側(cè)及下游安裝透水板，箱式試驗(yàn)儀外側(cè)面設(shè)有多個(gè)水壓力傳感器，下游設(shè)有水位調(diào)節(jié)室，最右側(cè)側(cè)壁底部開(kāi)有排水孔，排水孔下部經(jīng)出水塑料軟管接有智能電子流量計(jì)；箱式試驗(yàn)儀上部加蓋有機(jī)玻璃蓋板，有機(jī)玻璃蓋板與箱式試驗(yàn)儀之間用多個(gè)螺栓固定，有機(jī)玻璃蓋板上開(kāi)有多個(gè)出逸 L，出逸孔孔口用橡膠塞封堵；出逸孔周圍三面設(shè)有擋水板，使帶砂的水由另一面的水砂收集口排出；所述的下游水位調(diào)節(jié)室位于下游透水板右側(cè)，水位調(diào)節(jié)室左側(cè)頂部外側(cè)經(jīng)進(jìn)水閥、聯(lián)接軟管與一智能電子流量計(jì)相連，智能電子流量計(jì)外側(cè)經(jīng)塑料軟管與下游進(jìn)水管連接；水位調(diào)節(jié)室右側(cè)從上到下均勻開(kāi)有水位調(diào)節(jié)孔，水位調(diào)節(jié)孔用橡膠塞封堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置，其特征在于:所述的基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括供水裝置、控制供水裝置的可變頻交流電機(jī)及控制電機(jī)的中央控制盒，所述供水裝置通過(guò)進(jìn)水塑料軟管連接進(jìn)水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置，其特征在于:所述的水壓力傳感器共三排，呈梅花形布置于箱式試驗(yàn)儀的外側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集裝置由智能電子流量計(jì)、水壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊、數(shù)據(jù)終端組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型裝置的試驗(yàn)方法，包括如下步驟: a.向箱式試驗(yàn)儀內(nèi)分層填筑土樣，每層裝填完畢則進(jìn)行壓實(shí)、飽和處理； b.將有機(jī)玻璃蓋板與箱式試驗(yàn)儀周邊用多個(gè)螺栓固定,接觸面涂抹凡士林,有機(jī)玻璃蓋板上的出逸孔用橡膠塞封堵； c.逐漸增加水頭差，當(dāng) 水頭差達(dá)到設(shè)定值后，保持?jǐn)?shù)小時(shí)，直到下游排水孔流量穩(wěn)定，記錄此時(shí)的流量數(shù)據(jù)； 其特征在于，還包括以下步驟: d.待下游排水孔流量穩(wěn)定后，打開(kāi)緊靠下游的出逸孔的橡膠塞，觀察、記錄出逸口的試驗(yàn)現(xiàn)象，并及時(shí)連續(xù)地量取出逸孔外水砂收集口的滲流量及出砂量，由智能電子流量計(jì)實(shí)時(shí)采集下游排水孔的流量，同時(shí)水壓力傳感器采集箱式試驗(yàn)儀內(nèi)不同位置土樣的各個(gè)時(shí)刻的水頭數(shù)據(jù)，直至土樣發(fā)生管道式管涌型滲透變形，試驗(yàn)停止； e.其他條件不變，不斷改變出逸孔的位置，即依次打開(kāi)有機(jī)玻璃蓋板遠(yuǎn)離上游的各個(gè)出逸孔的橡膠塞，重復(fù)以上各步驟，完成出逸孔位置不同的多組模型試驗(yàn)； f.對(duì)測(cè)得水頭、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別作出土樣出逸孔、下游排水孔滲流量一上下游水頭差變化曲線、臨界水力梯度-水平滲徑長(zhǎng)度變化曲線，以對(duì)多元堤基管道式管涌型滲透變形現(xiàn)象進(jìn)行表征。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型試驗(yàn)方法，其特征在于:所述步驟c中，所述的增加水頭差，是利用上下游水位同調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所述上下游水位同調(diào)系統(tǒng)是由上游基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)及箱式試驗(yàn)儀下游方向的水位調(diào)節(jié)室組成的:以下游水位調(diào)節(jié)室將土樣下游水位穩(wěn)定在某一水位，上游利用基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐漸增加水頭。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多元堤基管道式管涌型滲透變形的模型及試驗(yàn)方法。模型裝置由基于單片機(jī)的智能水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、箱式試驗(yàn)儀、下游水位調(diào)節(jié)室、數(shù)據(jù)采集裝置四部分組成。其通過(guò)上下游水位同調(diào)系統(tǒng)，對(duì)土樣施加水頭差，模擬堤基上、下游在洪水期間不同水頭下的滲透作用。通過(guò)改變土樣類型，可模擬均勻堤基、雙層堤基、三層堤基等多元堤基的管道式管涌型滲透變形現(xiàn)象；通過(guò)改變箱式試驗(yàn)儀出逸孔位置的方式，可模擬堤基各種水力條件下的管涌等滲透變形過(guò)程。通過(guò)采用本發(fā)明提供的測(cè)量裝置，按照本發(fā)明提供的試驗(yàn)方法，可以較準(zhǔn)確地反映多元堤基管道式管涌型滲透變形的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。
文檔編號(hào)E02B1/02GK103233441SQ201310138570
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者陳亮, 趙敬川, 夏兵兵, 高為壯, 雷文, 丁小闖, 康方博 申請(qǐng)人:河海大學(xué)