一种振动台试验模型箱用人工降雨系统的制作方法

本发明实施例涉及试验模型箱技术领域，尤其涉及一种振动台试验模型箱用人工降雨系统。

背景技术：

我国也是一个多震的国家，多次发生强烈地震，如唐山大地震，营口地震，云南武定县地震，汶川地震和芦山地震等，因降雨和地震作用造成的边坡失稳进而产生的滑坡，造成的人员伤亡和财产损失同样触目惊心。降雨和地震是诱发滑坡最主要的两个因素。深入研究降雨条件下、地震条件下以及地震和降雨耦合作用下的边坡稳定性规律对滑坡的预测以及预报和边坡工程的涉及施工具有理论指导意义。然而，由于多因素作用导致滑坡的形成与发生是一种非常复杂的自然现象，所以仅仅靠室内的常规土工实验和现场原位实验无法深入研究其边坡的破坏模式及其失稳机理。

目前，并没有专门用于振动台试验用模型箱的降雨系统，因此需要提供一种专门用于振动台试验用模型箱的降雨系统。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种振动台试验模型箱用人工降雨系统，用以实现地震和降雨耦合作用下的边坡稳定性研究。

本发明实施例提供了一种振动台试验模型箱用人工降雨系统，包括：

上水管、储水箱、降雨水管、降雨系统支架、喷头进水管和喷头网架；

所述上水管的一端为进水口，另一端通过上水开关接入所述储水箱的进水口；

所述降雨系统支架设有调压阀，所述降雨水管的一端与所述储水箱的出水口连接，另一端经过所述调压阀与所述喷头进水管一端连接；

所述喷头进水管的另一端与所述喷头网架的上的喷头进水口连接；

所述喷头网架固定于所述降雨系统支架上，所述喷头网架上安装有多个喷头，通过所述多个喷头将所述储水箱中储存的水喷出。

可选的，所述降雨系统支架包括由多根槽钢组成的上部支架、底部支架和固定于所述底部支架用于支撑所述上部支架的侧面支架；

所述多根槽钢直接通过螺栓连接；

所述上部支架用于固定所述喷头网架；

所述底部支架用于放置所述振动台试验模型箱，以使所述喷头网架在垂直方向上的投影落入所述振动台试验模型箱内。

可选的，所述底部支架包括两根带有滚针导轨面的槽钢，所述振动台试验模型箱放置于所述滚针导轨面上，以使所述振动台试验模型箱在所述两根带有滚针导轨面的槽钢上滑动。

可选的，所述喷头网架与所述降雨系统的上部支架的夹角为0至50°。

可选的，所述喷头网架包括多根相互联通的管道组成的喷头管网，所述多个喷头位于所述喷头管网的下方且接入所述喷头管网，所述喷头进水口位于所述喷头管网的上方接入所述喷头管网。

可选的，所述多个喷头在所述喷头管网上为径向对称的非线性分布。

可选的，所述储水箱位于所述降雨系统支架的上方，所述储水箱与所述降雨系统的距离为大于等于20m。

可选的，所述喷头进水管靠近所述调压阀的一端还设有压力表，用于测量所述喷头进水管内的水压。

本发明实施例提供的振动台试验模型箱用人工降雨系统，包括上水管、储水箱、降雨水管、降雨系统支架、喷头进水管和喷头网架；所述上水管的一端为进水口，另一端通过上水开关接入所述储水箱的进水口；所述降雨系统支架设有调压阀，所述降雨水管的一端与所述储水箱的出水口连接，另一端经过所述调压阀与所述喷头进水管一端连接；所述喷头进水管的另一端与所述喷头网架的上的喷头进水口连接；所述喷头网架固定于所述降雨系统支架上，所述喷头网架上安装有多个喷头，通过所述多个喷头将所述储水箱中储存的水喷出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种振动台试验模型箱用人工降雨系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种降雨系统的喷头管网的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种降雨系统的降雨效果的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种降雨系统支架的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种降雨系统的喷头管网的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种降雨系统支架的底部支架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种振动台试验模型箱用人工降雨系统。

如图1所示，该系统可以包括上水管101、储水箱102、降雨水管103、降雨系统支架104、喷头进水管105和喷头网架106等。

其中，该上水管101的一端为进水口，另一端通过上水开关113接入储水箱102的进水口，该上水开关113用于控制进入储水箱102的水的水量，可以有效防止储水箱102内的水溢出。该上水开关113可以为自动上水开关，用于保持储水箱102内水面的恒定。该上水管101的进水口这一端可以接入供水的水龙头112，如图1中所示的水龙头112，或者是其它可以提供水的接入装置，本发明实施例对此不做限制。可选的，该储水箱102可以位于降雨系统支架104的上方，该储水箱102与降雨系统支架104的距离可以大于等于20m，通过放置于20m高处的储水箱102内水的重力作用为降雨系统提供水。

在本发明实施例中，降雨系统支架104上设有调压阀107，降雨水管103的一端连接储水箱102的出水口，另一端经过调压阀107与喷头进水管105的一端连接。该调压阀107可以控制进入该喷头进水管105中的水压，从而控制水的流量。可选的，喷头进水管105靠近调压阀107的一端还设有压力表108，用于测量喷头进水管105内的水压。通过调压阀107和压力表108的配合来控制所需要进入到喷头进水管105内的压力和流量。

喷头进水管105的另一端与喷头网架106的上的喷头进水口109连接，该喷头网架106可以固定于降雨系统支架104上，该喷头网架106上安装有多个喷头110，通过多个喷头110将储水箱102中储存的水喷出。可选的，每个喷头110都可以设有喷头110开关，用于控制喷头110的开启和关闭。喷头网架106包括多根相互联通的管道组成的喷头管网1061，该多个喷头110位于喷头管网1061的下方且接入喷头管网1061，该喷头进水口109位于喷头管网1061的上方接入喷头管网1061。该通过调压阀107和压力表108控制所需要的压力和流量，水经过调压阀107进入喷头管网1061上的喷头110进水口109，由于所有管道相互连通可以保证每个喷头110的出水压力一致，保证每个喷头110可以实现在单位时间内的准确流量控制，从而达到坡体接受均匀降雨的目的。

多个喷头110在喷头管网1061上为径向对称的非线性分布。举例来说，如图2所示，喷头管网1061部分由18个均匀分布的特制喷头110组成降雨的实施系统，该18个喷头110可以实现的降雨效果可以如图3所示，由于喷头110降雨空间分布曲线为径向对称的非线性分布，设计利用18个喷头110的组合实现有效半径之间的重叠来达到降雨均匀的最大均匀性。通过控制喷头110压力和喷头110高度，实现调节降雨雨量，保证降雨量在70-150mm/h范围的要求。

如图4所示，该降雨系统支架104包括由多根槽钢组成的上部支架1041、底部支架1042和固定于底部支架1042用于支撑上部支架1041的侧面支架1043，比如，该槽钢可以是规格为100(h)×48(b)×6(d)mm的热轧普通槽钢。多根槽钢直接通过螺栓连接，上部支架1041用于固定喷头网架106，底部支架1042用于放置振动台试验模型箱111，以使喷头110网架106在垂直方向上的投影落入振动台试验模型箱111内，可以保证喷头网架106上的每个喷头110喷洒的水可以落在该振动台试验模型箱111内。可选的，喷头网架106与降雨系统的上部支架1041的夹角为0至50°。如图5所示，喷头网架106可以在0-50°范围进行调节，确保喷淋垂直于模型坡体表面，适合不同角度坡体降雨的要求。

底部支架1042包括两根带有滚针导轨面的槽钢，振动台试验模型箱111放置于滚针导轨面上，以使振动台试验模型箱111在两根带有滚针导轨面的槽钢上滑动。比如，如图6所示，该底部支架1042可以为两根4000mm长的带有滚针导轨面的槽钢，可以保证由天车吊来的模型箱经由导轨可以推动放置到理想的降雨位置，完成降雨过程。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。