一种水库入渗防漏模拟装置的制作方法

本发明涉及水库大坝防护，具体是一种水库入渗防漏模拟装置。

背景技术：

1、水库指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。

2、由于水库大坝在长时间的使用过程，受到环境等因素的影响，其内部有可能出现渗透破坏，因此需要水库渗漏进行研究，实现对症下药，来对大坝增加防护措施，避免大坝因渗透破坏发生溃决。

3、模型试验研究具有环境、边界条件多样，操作简便，可重复性高等优点，已成为水库大坝、河道堤防的失事机理研究的重要手段。而目前大部分模型主要针对大坝上游坝体处水位的高低进行研究，这些研究针对的都是上游坝体前无淤泥堆积的大坝，而我国某些水利工程附近的河流，存在着比较多的泥沙，这些泥沙逐渐的堆积到水利工程坝体结构前，对坝体结构造成了一定的冲击，泥沙聚集到一定程度，并在强降雨的环境下，容易使得坝体出现渗透危害。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水库入渗防漏模拟装置，通过模拟沉积在大坝处的泥沙厚度以及由强降雨带来的水位高低的变化，来对大坝渗透所产生的影响进行研究。

2、本发明的技术方案是：一种水库入渗防漏模拟装置，包括通过透明有机玻璃制成的模型槽、堤坝模型、两个支架、撒料机构和水位调节机构；所述堤坝模型采用粘土层制成，所述堤坝模型包括从左至右依次相连的库盘、上游坝坡、坝顶和下游坝坡；两个支架分别设置在所述模型槽的两侧，两个支架之间固定有导轨，导轨上设有移动机构，移动机构连接有储沙箱，移动机构用于带动储沙箱沿导轨行走；撒料机构设置在所述储沙箱上，用于将储沙箱内存储的沙子撒出；水位调节机构用于调节位于库盘处的水位。

3、优选的，所述移动机构包括设置在储沙箱两侧的行走轮，所述行走轮通过第一电机驱动。

4、优选的，所述撒料机构包括桶体、第二驱动电机和转轴；桶体水平固定在所述储沙箱的底部，桶体的桶口一侧朝向上游坝坡，桶体的顶部开设有与所述储沙箱底部连通的出料口；第二驱动电机固定在所述桶体上，且位于桶底一侧；转轴的一端与所述第二驱动电机的输出轴连接，转轴的另一端延伸至桶体的桶口处，转轴与桶体同心设置，转轴上设有螺旋叶片。

5、优选的，所述水位调节机构包括储水箱，储水箱的顶部设有水泵，水泵的输入端连接有抽水管，抽水管的另一端延伸至储水箱内，水泵的输出端连接有输送软管，输送软管的另一端连接有喷头，所述撒料机构的侧壁上设有用于固定输送软管的连接板，所述模型槽正对上游坝坡的一侧开设有第一放水管，所述模型槽正对下游坝坡的一侧开设有第二放水管。

6、优选的，还包括收集箱，设置在模型槽的外侧，且位于库盘的一侧，收集箱上设有吸淤泵，吸淤泵上分别连接有抽淤管以及排放管，抽淤管远离抽淤管的一端延伸至模型槽内，排放管与所述收集箱连通。

7、优选的，所述模型槽的外壁上设有高度刻度线，高度刻度线位于库盘的一侧

8、优选的，所述下游坝坡的上部布置有摄像头。

9、优选的，所述粘土层采用待模拟的堤坝现场开挖的粘土制成，所述粘土的颗粒级配和初始含水率与原状土的颗粒级配和初始含水率相同。

10、优选的，所述模型槽正对下游坝坡端的内侧壁粘贴有土工布。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明能够通过模拟装置实现对坝体前沉积的泥沙厚度以及水位高度进行模拟，从而对不同泥沙厚度以及不同水位高度情况下坝体产生的渗透破坏进行展示，进而方便应用到实际当中，通过对坝体前的水位以及沉积泥沙厚度的测量，来对渗透破坏位置进行预测防护。

技术特征：

1.一种水库入渗防漏模拟装置，包括通过透明有机玻璃制成的模型槽(1)和堤坝模型(2)，所述堤坝模型(2)采用粘土层制成，所述堤坝模型包括从左至右依次相连的库盘(21)、上游坝坡(22)、坝顶(23)和下游坝坡(24)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述移动机构(6)包括设置在储沙箱(4)两侧的行走轮，所述行走轮通过第一电机驱动。

3.根据权利要求2所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述撒料机构(5)包括：

4.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述水位调节机构包括储水箱(7)，储水箱(7)的顶部设有水泵(71)，水泵(71)的输入端连接有抽水管，抽水管的另一端延伸至储水箱(7)内，水泵(71)的输出端连接有输送软管(72)，输送软管(72)的另一端连接有喷头(73)，所述撒料机构(5)的侧壁上设有用于固定输送软管(72)的连接板，所述模型槽(1)正对上游坝坡(22)的一侧开设有第一放水管(101)，所述模型槽(1)正对下游坝坡(24)的一侧开设有第二放水管(102)。

5.根据权利要求4所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，还包括收集箱(81)，设置在模型槽(1)的外侧，且位于库盘(21)的一侧，收集箱(81)上设有吸淤泵(82)，吸淤泵上分别连接有抽淤管(83)以及排放管，抽淤管(83)远离抽淤管(83)的一端延伸至模型槽(1)内，排放管与所述收集箱(81)连通。

6.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述模型槽(1)的外壁上设有高度刻度线(9)，高度刻度线(9)位于库盘(21)的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述下游坝坡(24)的上部布置有摄像头。

8.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述粘土层采用待模拟的堤坝现场开挖的粘土制成，所述粘土的颗粒级配和初始含水率与原状土的颗粒级配和初始含水率相同。

9.根据权利要求1所述的一种水库入渗防漏模拟装置，其特征在于，所述模型槽(1)正对下游坝坡(24)端的内侧壁粘贴有土工布。

技术总结
本发明公开了一种水库入渗防漏模拟装置，包括通过透明有机玻璃制成的模型槽、堤坝模型、两个支架、撒砂机构和水位调节机构；堤坝模型采用粘土层制成，堤坝模型包括从左至右依次相连的库盘、上游坝坡、坝顶和下游坝坡；两个支架分别设置在模型槽的两侧，两个支架之间固定有导轨，导轨上设有移动机构，移动机构连接有储砂箱；撒砂机构设置在储砂箱上。本发明能够通过模拟装置实现对坝体前沉积的泥沙厚度以及水位高度进行模拟，从而对不同泥沙厚度以及不同水位高度情况下坝体产生的渗透破坏进行展示，进而方便应用到实际当中，通过对坝体前的水位以及沉积泥沙厚度的测量，来对渗透破坏位置进行预测防护。

技术研发人员：周恒,卢锟明,张子沛,程龙,寇嘉玮,牛明慧,魏瑄,苟耀峰,雷景春
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16