人工降雨装配式模型试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模型试验系统，具体为用于降雨对尾矿库坝体、土石坝及边坡等影响的试验。
【背景技术】
[0002]尾矿库坝体、土石坝及边坡受到降雨影响的变形、稳定或渗流特性相关模型试验一般都在模型试验槽中进行，同样地基变形和承载力的相关模型试验一般也在模型试验槽中进行。模型试验有着公认的实际意义和科学价值，通过模型槽试验，可以研究尾矿库坝体、土石坝、边坡的变形、破坏特性或内部渗流场的演化规律，也可以研究地基承载力和变形规律及特征参数。
[0003]传统人工降雨模型槽试验一般包括人工降雨系统、模型试验槽、试验观察系统和泥水回收系统，传统试验观察系统主要测量降雨过程中边坡土中含水量或孔隙水压力的分布等。其中模型试验槽尺寸是固定的，大小不能调节，人工降雨系统降雨面积一般与模型试验槽尺寸是一致，考虑到尾矿坝土、边坡的尺寸不同、以及地基的边界尺寸不同，单一试验槽尺寸不能完全符合众多不同的模型试验，这样严重影响试验结果精度，甚至会造成错误的试验结果。所以传统的人工降雨模型槽一般都根据某次试验进行定制，定制的尺寸往往是固定的，进行试验完就废弃了或只能做更小尺寸的模型试验，造成了材料的浪费。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是提供一种人工降雨装配式模型试验系统，方便组装拆卸。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]人工降雨装配式模型试验系统，包括降雨系统支撑架、设置在降雨系统支撑架顶部的降雨系统、设置在降雨系统支撑架内部无盖的模型箱、模型箱内的坝体模型和在降雨系统支撑架内环绕模型箱设置的净水系统，坝体模型上设置箱内观察系统，降雨系统支撑架外部设置外部测量系统。
[0007]本实用新型的进一步改进在于:所述模型箱包括底部水平设置的钢板和与钢板垂直连接的四个侧壁，四个侧壁的横截面为长方形或梯形。
[0008]本实用新型的进一步改进在于:所述侧壁由装配单元连接组成，装配单元包括矩形的有机玻璃板和设置在有机玻璃板边缘的连接框架。
[0009]本实用新型的进一步改进在于:净水系统包括环绕模型箱设置的截水沟、设置在截水沟内侧的泥沙收集池和设置在截水沟和泥沙收集池中间的泥沙过滤装置。
[0010]本实用新型的进一步改进在于:所述降雨系统包括设置在降雨系统支撑架外部的水栗和均布在降雨系统支撑架顶部的带有阀门的喷头，喷头通过管道连接水栗。
[0011]由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于:
[0012]本实用新型能够根据模拟的坝体的实际情况调整模拟箱的大小、降雨区域和降雨量，试验更加精确，能够反复使用，节约材料。
[0013]本实用新型的模型箱的侧壁能够是通过装配单元连接组成，拆装方便，可以根据不同需求增加装配单元的数量，来改变模型箱的大小和形状，使试验条件更加真实地模拟实际情况；有机玻璃板边缘设置连接框架，可以将有机玻璃板连接起来，装配单元固定在钢板上，使侧壁更加稳固。
[0014]本实用新型的降雨系统喷头设置阀门，通过控制阀门的开启和关闭来调整降水区域，通过调节阀门的控制水流速来调整降水的大小，根据需要调整降雨的大小和区域。
[0015]本实用新型的泥沙收集池和截水沟之间设置泥沙过滤装置，泥水在泥沙收集池中通过泥沙过滤装置过滤干净，过滤后的干净水流入截水沟内回收，而过滤出的泥沙在泥沙收集池中回收，不会污染实验室，有利于清洁。
[0016]本实用新型的箱内观察系统和外部测量系统通过内部和外部的观察和测量，测量数据更加全面，保证了试验数据的准确性。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型结构示意图；
[0018]图2是本实用新型模型箱的装配单元结构示意图；
[0019]其中:1、降雨系统，2、模型箱，2-1、有机玻璃板，2-2、钢板，2-3、连接框架，3、坝体模型，4、泥沙收集池，5、泥沙过滤装置，6、截水沟，7、箱内观察系统，8外部测量系统，9、降雨系统支撑架。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
[0021]人工降雨装配式模型试验系统，包括降雨系统支撑架9、降雨系统1、模型箱2、坝体模型3和净水系统8，降雨系统支撑架9为长方体形的透明降雨系统支撑架，降雨系统I设置在降雨系统支撑架9顶部，模型箱2设置在降雨系统支撑架9内的降雨区域；净水系统8为环形，净水系统8设置在降雨系统支撑架9内的降雨区域外侧，环绕在模型箱2外侧；坝体模型3是模拟实际的坝体建立的，形状和材质与实际坝体一致，坝体模型3堆设在模型箱2上，在坝体模型3内埋设箱内观察系统7 ;降雨系统支撑架9外部设置外部测量系统8。箱内观察系统7和外部测量系统8通过内部和外部的观察和测量，测量数据更加全面，保证了试验数据的准确性。
[0022]模型箱2包括钢板2-2和侧壁，钢板2-2水平设置在模型箱2的底部，钢板上设置侧壁，侧壁处于竖直状态与钢板2-2垂直，侧壁的数量为四个，侧壁装配的模型箱的横截面为长方形或梯形。
[0023]侧壁由装配单元连接组成，装配单元包括有机玻璃板2-1和连接框架2-3，有机玻璃板2-1为矩形，连接框架2-3为设置在有机玻璃板2-1边缘的钢架。
[0024]净水系统包括环形的截水沟6和泥沙收集池4，泥沙收集池4相邻设置在截水沟6内侧，泥沙收集池4和截水沟6之间通过泥沙过滤装置5相互隔断。降雨系统I模拟降雨的雨水从模型箱2中冲刷坝体模型3后带有泥沙流出，泥水流入泥沙收集池4中，经过泥沙过滤装置5过滤泥沙后流入截水沟6，在截水沟6内回收清水。
[0025]降雨系统I包括设置在降雨系统支撑架9外部的水栗和均布在降雨系统支撑架9顶部的带有阀门的喷头，喷头通过管道连接水栗。
[0026]本实用新型能够根据模拟的坝体的实际情况调整模拟箱的大小、降雨区域和降雨量，试验更加精确，能够反复使用，节约材料。
【主权项】
1.人工降雨装配式模型试验系统，其特征在于:包括降雨系统支撑架(9)、设置在降雨系统支撑架(9)顶部的降雨系统(1)、设置在降雨系统支撑架(9)内部无盖的模型箱(2)、模型箱(2)内的坝体模型(3)和在降雨系统支撑架(9)内环绕模型箱(2)设置的净水系统，坝体模型(3)上设置箱内观察系统(7)，降雨系统支撑架(9)外部设置外部测量系统(8)。2.根据权利要求1所述的人工降雨装配式模型试验系统，其特征在于:所述模型箱(2)包括底部水平设置的钢板(2-2)和与钢板(2-2)垂直连接的四个侧壁，四个侧壁的横截面为长方形或梯形。3.根据权利要求2所述的人工降雨装配式模型试验系统，其特征在于:所述侧壁由装配单元连接组成，装配单元包括矩形的有机玻璃板(2-1)和设置在有机玻璃板边缘的连接框架(2-3)。4.根据权利要求1所述的人工降雨装配式模型试验系统，其特征在于:净水系统包括环绕模型箱设置的截水沟(6)、设置在截水沟(6)内侧的泥沙收集池(4)和设置在截水沟(6)和泥沙收集池(4)中间的泥沙过滤装置(5)。5.根据权利要求1所述的人工降雨装配式模型试验系统，其特征在于:所述降雨系统(I)包括设置在降雨系统支撑架(9)外部的水栗和均布在降雨系统支撑架(9)顶部的带有阀门的喷头，喷头通过管道连接水栗。
【专利摘要】本实用新型公开一种人工降雨装配式模型试验系统，用于降雨对尾矿库坝体、土石坝及边坡等影响的试验，人工降雨装配式模型试验系统，包括降雨系统支撑架、设置在降雨系统支撑架顶部的降雨系统、设置在降雨系统支撑架内部无盖的模型箱、模型箱内的坝体模型和在降雨系统支撑架内环绕模型箱设置的净水系统，坝体模型上设置箱内观察系统，降雨系统支撑架外部设置外部测量系统。本实用新型能够根据模拟的坝体的实际情况调整模拟箱的大小、降雨区域和降雨量，试验更加精确，能够反复使用，节约材料。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN204882546
【申请号】CN201520568434
【发明人】李强, 张力霆, 齐清兰, 张少雄, 霍倩, 闫志伟, 公言强, 王旭, 杜卫卫, 郭雪川, 张佳尚, 穆森, 赵媛
【申请人】石家庄铁道大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月31日