一種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，包括水頭控制裝置、試樣、滲透槽、蓋板、測壓管、刻度板。水頭控制裝置分別通過水管與試樣槽的兩端連接，包括滑輪組、鋼絲繩、水箱、水管、水流控制閥，鋼絲繩通過滑輪組控制水箱的位置，水箱帶有溢流口，通過水管與滲透槽連接，水管上設(shè)有水流控制閥；滲透槽兩端設(shè)有注水區(qū)，中間為試樣區(qū)，注水區(qū)與試樣區(qū)通過有機玻璃隔板隔開，隔板上有均勻鉆孔，試樣區(qū)內(nèi)等距離均勻分布測壓管，測壓管與刻度板連接；滲透槽上設(shè)有蓋板，蓋板上注水區(qū)的位置對稱設(shè)置排氣閥，試樣區(qū)位置對稱設(shè)置等直徑的管涌口，管涌口周圍有導(dǎo)流裝置。本實用新型操作容易；結(jié)構(gòu)合理，能夠模擬變水頭作用下雙向管涌對土體滲透變形和破壞的規(guī)律。
【專利說明】—種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程試驗測試領(lǐng)域，具體說是一種研究大壩地基滲透變形的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]江河大堤在經(jīng)過一段時間的運營后，由于上、下游水位差的作用，往往會對堤基產(chǎn)生淘蝕作用。整個堤基的淘蝕非一朝一夕所形成，需要經(jīng)過一個過程。大壩運營時，在水位差作用下，首先帶走壩基下的細小顆粒，使之出現(xiàn)壩基滲漏，形成滲流帶；在此基礎(chǔ)上，滲漏進一步加強，導(dǎo)致產(chǎn)生強滲流區(qū)，并將較大的顆粒也帶走，形成淘蝕區(qū)，使大壩壩基脫空，對大壩安全構(gòu)成威脅。江河大堤上下游冒砂現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重威脅到壩體以及水工建筑物的安全。因此，管涌的研究對閘壩安全防護有著很重要的意義。
[0003]前人在研究管涌過程中，往往是研究壩體在某一固定水頭作用下，管涌的發(fā)生發(fā)展過程。對于壩體，下游出現(xiàn)管涌口是最常見的一種形式。但是對于江河大堤上下游的水位，更真實的情況是汛期水位迅速升高以及旱期水位逐漸降低。所以，管涌的形成與發(fā)展是處在上下游水頭動態(tài)變化的環(huán)境中。為了更加真實的反映管涌的發(fā)展過程，研究變水頭作用下的管涌是必然的趨勢。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，包括水頭控制裝置、試樣、滲透槽、蓋板、測壓管、刻度板。水頭控制裝置分別通過水管與試樣槽的兩端連接，包括滑輪組、鋼絲繩、水箱、水管、水流控制閥，鋼絲繩通過滑輪組控制水箱的位置，水箱帶有溢流口，通過水管與滲透槽連接，水管上設(shè)有水流控制閥；滲透槽兩端設(shè)有注水區(qū)，中間為試樣區(qū)，注水區(qū)與試樣區(qū)通過有機玻璃隔板隔開，隔板上有均勻鉆孔，試樣位于試樣區(qū)內(nèi)，試樣區(qū)內(nèi)等距離均勻分布測壓管，測壓管與刻度板連接；滲透槽上設(shè)有蓋板，蓋板上注水區(qū)的位置對稱設(shè)置排氣閥，試樣區(qū)位置對稱設(shè)置等直徑的管涌口，管涌口周圍有導(dǎo)流裝置。
[0005]優(yōu)選地:滲透槽采用有機玻璃制成。
[0006]優(yōu)選地:滲透槽的頂部設(shè)置有蓋板。
[0007]優(yōu)選地:測壓管等距離排放在試樣區(qū)，并依次固定在刻度板上。
[0008]優(yōu)選地:蓋板上設(shè)有排氣閥和管涌口，排氣閥設(shè)置在注水區(qū)，管涌口設(shè)置在試樣區(qū)位置。
[0009]優(yōu)選地:兩個排氣閥和管涌口分別對稱分布注水區(qū)和試樣區(qū)，兩個管涌口周圍設(shè)
置有導(dǎo)流裝置。
[0010]有益效果:本裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，能夠模擬變水頭作用雙向管涌的情形，真實反映江河大堤汛期水位迅速升高以及旱期水位逐漸降低的上下游水位情況，反映在上下游水頭動態(tài)變化的環(huán)境中管涌的形成與發(fā)展，對閘壩安全防護有著很重要的意義。相對于其他的水頭控制裝置，本實用新型的恒定水頭裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，且能方便的控制水位的高低模擬江河大堤的上下游情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2本實用新型的蓋板大樣圖
[0013]圖3本實用新型的滲透槽平面圖
[0014]圖4本實用新型的水箱平面圖
【具體實施方式】
[0015]一種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，包括水頭控制裝置、試樣、滲透槽7、蓋板10、測壓管13、刻度板14 ;水頭控制裝置包括滑輪組、鋼絲繩3、水箱4、水管5、水流控制閥6，滑輪組由定滑輪I和動滑輪2組成，水箱4帶有溢流口 17，鋼絲繩3通過滑輪組控制水箱4的位置，水箱通過水管5分別與滲透槽7兩端連接，水管上設(shè)有水流控制閥6 ;滲透槽7分為注水區(qū)8和試樣區(qū)9，注水區(qū)8設(shè)置于滲透槽7兩端，透水板12置于滲透槽7內(nèi)，注水區(qū)8和試樣區(qū)9通過透水板12隔開；試樣位于試驗區(qū)9內(nèi)，其特征在于:包括測壓管13，測壓管13等距離均勻分布在試樣區(qū)9內(nèi)，測壓管13固定在刻度板14上。水頭控制裝置通過滑輪組來控制水箱4的位置，兩邊的水位差通過裝置很容易實現(xiàn)；滲透槽7的頂部設(shè)置有蓋板10，蓋板10上設(shè)有排氣閥15和管涌口 11，排氣閥15設(shè)置在注水區(qū)8，管涌口 11設(shè)置在試樣區(qū)9位置，兩個排氣閥15和管涌口 11分別對稱分布注水區(qū)8和試樣區(qū)9，兩個管涌口 11周圍設(shè)置有導(dǎo)流裝置16，方便測量管涌口的涌水量，進而得到在管涌破壞過程中的滲透流速變化情況。
[0016]在實驗過程中，分階段記錄了管涌發(fā)展不同時刻不同位置測壓管水頭的高度以及流量和出砂多少，通過數(shù)據(jù)處理，分析了不同水頭變換方式下管涌發(fā)展與時間以及水頭的關(guān)系，總結(jié)出堤基管涌的發(fā)展機理。
【權(quán)利要求】
1.一種研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，包括水頭控制裝置、試樣、滲透槽、蓋板、測壓管、刻度板；其特征在于:水頭控制裝置分別通過水管與試樣槽的兩端連接，包括滑輪組、鋼絲繩、水箱、水管、水流控制閥，鋼絲繩通過滑輪組控制水箱的位置，水箱帶有溢流口，通過水管與滲透槽連接，水管上設(shè)有水流控制閥；滲透槽兩端設(shè)有注水區(qū)，中間為試樣區(qū)，注水區(qū)與試樣區(qū)通過有機玻璃隔板隔開，隔板上有均勻鉆孔，試樣位于試樣區(qū)內(nèi)，試樣區(qū)內(nèi)等距離均勻分布測壓管，測壓管與刻度板連接；滲透槽上設(shè)有蓋板，蓋板上注水區(qū)的位置對稱設(shè)置排氣閥，試樣區(qū)位置對稱設(shè)置等直徑的管涌口，管涌口周圍設(shè)置導(dǎo)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，其特征在于:滲透槽采用有機玻璃制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，其特征在于:滲透槽的頂部設(shè)置有蓋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研究變水頭作用下雙向管涌的實驗裝置，其特征在于:蓋板上設(shè)有排氣閥和管涌口，排氣閥設(shè)置在注水區(qū)，管涌口設(shè)置在試樣區(qū)位置。
【文檔編號】G01N15/08GK203705311SQ201420026256
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】萇坡, 陳建生, 黃德文, 陳小林, 王濤, 彭靜, 馬景健 申請人:河海大學(xué)