基于面流冲刷和降雨共同作用的泥石流物源启动模拟装置

摘要

本发明公开了一种基于面流冲刷和降雨共同作用的泥石流物源启动模拟装置，包括储水箱、后方汇水装置、降雨装置、框型支架、物料箱、流通区、堆积区和废水收集装置，该装置先通过后置框型支架固定流体区坡度，再调节前置框型支架可固定物料箱坡度，流通区和物料箱通过合页和弹性橡皮带相连。通过悬空式弹性网格绳，可实时观测堆积体的堆积形态和特征。后方汇水装置通过7～10个束装水流和两道水流障碍物可实现面流冲刷。本发明可以模拟面流冲刷和降雨共同作用下，泥石流的启动、运移和堆积情况。并且可通过改变物源箱和流通区的坡度，研究不同坡度下泥石流的启动机理。本发明可真实模拟面流冲刷和降雨共同作用下泥石流的启动过程。

主权项

一种基于面流冲刷和降雨共同作用的泥石流物源启动模拟装置，其特征在于：包括有：储水箱(1)，为物源体均匀面流和降雨提供水源和水压；物料箱(13)，用于盛放泥石流物源体，所述物料箱(13)相对于基准面有一定高度；流通区(15)，一端与物料箱(13)相连，另一端与堆积区(A)相连；堆积区(A)，位于基准面上，与流通区(15)相接；后方汇水装置(7)，为泥石流启动提供均匀面流；降雨装置(B)，为泥石流启动提供雾状均匀降雨；废水收集装置(21)，将实验过程中，流经堆积区(A)的废水进行收集；框型支架(C)，包括前置型钢支架(10)和后置型钢支架(12)，前置型钢支架(10)为后方汇水装置(7)和物料箱(13)提供支撑，后置型钢支架(12)为物料箱(13)、流通区(15)和降雨装置(B)提供支撑，物料箱(13)和流通区(15)的坡度通过框型支架(C)能进行调节；前置型钢支架(10)和后置型钢支架(12)具有定滑轮(28)；所述的储水箱(1)为PE水箱，水箱上装有自吸泵(2)，自吸泵(2)的进水口位于储水箱(1)中，自吸泵(2)的出水口与PVC供水管(5)和PVC管道(27)连通；自吸泵(2)向后方汇水装置(7)和所述的降雨装置(B)供水；所述的物料箱(13)是由两侧的有机玻璃(25)、第一底部钢板(26)组成，第一底部钢板(26)经过抛丸处理，以增加底部摩擦力。所述的后方汇水装置(7)由汇水阀门(23)、汇水流量计(24)、PVC管道(27)、6‑10个汇水出水孔(6)、PVC板(9)以及两道水流障碍物(8)组成；所述的堆积区(A)由弹性网格绳(17)和堆积区箱型装置(18)构成，弹性网格绳(17)位于堆积区箱型装置(18)之上，堆积区箱型装置(18)由钢板焊接而成，堆积区箱型装置(18)表面经过抛丸处理，堆积区(A)下端设置两个排水管道(20)；堆积区(A)上方设置照相机(16)，堆积区(A)的尾部设置摄像机(19)；所述的降雨装置(B)是由降雨供水阀门(3)、降雨流量计(4)、PVC供水管(5)和降雨喷头(11)组成，PVC供水管(5)与自吸泵(2)出水口连通，降雨供水阀门(3)、降雨流量计(4)设置在PVC供水管(5)前部，PVC供水管(5)的尾部安装有若干降雨喷头(11)，降雨喷头(11)位于物料箱(13)之上；所述的流通区(15)是由流通区有机玻璃(14)和第二底部钢板(22)组成，第二底部钢板(22)的两侧设置流通区有机玻璃(14)，第二底部钢板(22)通过合页与物料箱(13)的第一底部钢板(26)相连。