技术特征：
1.一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，包括物料箱(1)、横梁(2)、竖杆(3)、伸缩架(4)、倾斜槽(5)、凹形槽(9)、阻挡板(10)和平台(12)；所述竖杆(3)固定在平台(12)上，所述横梁(2)通过卡口与竖杆(3)相连，可在竖杆上移动与固定；所述物料箱(1)通过两端卡口与横梁(2)相连，能在水平横梁上移动与固定；所述倾斜槽(5)顶面开敞，末端为活动板(7)，活动板(7)的数量为两块，所述倾斜槽(5)的高端置于物料箱(1)正下方，倾斜槽(5)的高端底部设置有伸缩架，所述倾斜槽(5)的低端底板通过活动铰(6)与凹形槽(9)的一端相连；所述凹型槽(9)的另一端与阻挡板(10)连接；所述阻挡板(10)垂直设置于平台(12)上；所述伸缩架(4)上部可上下调节，使得倾斜槽(5)能绕活动铰(6)进行转动。2.根据权利要求1所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述凹型槽(9)为不对称“u”型结构，所述凹形槽(9)包括左弧板(91)、中铰(92)和右卷叶弧板(93)，左弧板(91)通过活动铰(6)与倾斜槽(5)低端底板连接，中铰(92)固定于平台(12)；右卷叶弧板(93)的一端通过中铰(92)与左弧板(91)相连，右卷叶弧板(93)的另一端与阻挡板(10)连接。3.根据权利要求2所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述左弧板(91)的下方设置有支撑(8)。4.根据权利要求2或3所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，右卷叶弧板(93)的另一端通过卡口与阻挡板(10)连接，能通过卡口对右卷叶弧板(93)的另一端在阻挡板(10)上的位置进行上下调节与固定。5.根据权利要求4所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述轨道(11)固定在平台(12)上，所述阻挡板(10)下部通过卡口与轨道(11)相衔接，能够沿轨道(11)调节阻挡板(10)水平位置，进而调节凹型槽(9)的右卷叶弧板(93)的形状。6.根据权利要求1
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3或5任一项所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述物料箱(1)底面为活动板，能够在倾斜槽(5)正上方调节物料箱(1)的水平和竖向位置。7.根据权利要求1
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3或5任一项所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述倾斜槽(5)侧壁为透明有机玻璃材料，能够进行侧面观测材料在斜坡上运动状态。8.根据权利要求1
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3或5任一项所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，其特征在于，所述卡口由主杆(13)、带孔卡板(14)和螺钉(15)构成，所述带孔卡板(14)为一套环结构，固定在主杆(13)上，螺钉(15)通过带孔卡板(14)上的固定孔对主杆(13)和带孔卡板(14)的相对位置进行固定。9.基于权利要求1
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8中任一项所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置的模拟粒状材料斜坡运动颗粒分离和谷底堆积的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将粒径40
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60、20
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40、10
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20、5
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10和2
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5的颗粒分别染成红、黄、绿、蓝和紫五种颜色，0.075
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2mm颗粒为白色，按试验级配配置土石料，并将其静置于物料箱(1)中；步骤2：调节物料箱(1)水平和竖向位置至试验数值，并确定倾斜槽(5)坡度；调整倾斜
槽(5)、凹形槽(9)和阻挡板(10)位置，确保土石料能落入倾斜槽(5)，并堆积于凹形槽(9)；架设高速摄像机，调整拍摄角度，确保倾斜槽(5)和凹型槽(9)正面、倾斜槽(5)侧面均能够拍摄清晰影像；步骤3：调节物料箱(1)底板开度，使得土石料落在倾斜槽(5)内，并沿斜坡面运动至凹型槽(9)内，颗粒在坡面运动及谷底堆积的过程和最终稳定形态均需进行拍摄；步骤4：测定堆积土石体最终稳定状态的长、宽、高与坡度空间几何数据，并将堆积土料分隔成不同区块，按照土工试验要求进行取样测定各部分的颗粒级配曲线、孔隙比和密度；步骤5：按照试验所需不同物料箱(1)位置、不同倾斜槽(5)坡度和凹型槽(9)形态重复前述步骤，获取不同条件下堰塞体材料斜坡运动中颗粒分离规律和堆积形态分布特征。10.根据权利要求9所述的一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置的模拟粒状材料斜坡运动颗粒分离和谷底堆积的方法，其特征在于，所述步骤4中，采用matlab软件将视频按帧分解图像资料，根据图像中颗粒形态分布分析在斜坡运动中颗粒分离规律和不同尺寸颗粒堆积过程特征；依据测定堆积体外观数据，采用matlab软件建立几何模型，依据kriging理论和试验数据对堆积土石料全模型进行级配参数、孔隙比和密度的空间变异规律计算。
技术总结
本发明提供了一种测定堰塞体材料斜坡运动和谷底堆积的试验装置，包括物料箱、倾斜槽、伸缩架、凹形槽、阻挡板、支撑以及平台；所述物料箱底面为可开关的活动板，通过卡口与横梁相连，用于调节物料箱水平位置；横梁通过卡口与竖杆相连，能进行物料箱垂直高度调节；倾斜槽置于物料箱正下方，通过下部伸缩架形成倾斜坡面，下端为调节板，底板末端通过活动铰与凹形槽前段相连；凹形槽包括左弧板、中铰和右卷叶弧板，左弧板下部为支撑，中铰与平台固定，右卷叶弧板顶面通过卡口与阻挡板连接。阻挡板底部通过卡口与水平轨道连接。本发明结构形式简单，操作方法简明，能够模拟堰塞体材料斜坡运动过程中颗粒筛选分离现象和谷底堆积的过程。动过程中颗粒筛选分离现象和谷底堆积的过程。动过程中颗粒筛选分离现象和谷底堆积的过程。
技术研发人员：郭万里 蔡正银 张晨 简富献 李禹君 武颖利 钟启明 李威
受保护的技术使用者：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2021/9/9