一种泥石流汇江物理模拟试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种泥石流汇江物理模拟试验装置，属于地质工程及岩±工程领 域，特别是设及模拟暴雨激发泥石流发生过程、泥石流汇(堵)江的机制及影响因素等研究。
【背景技术】
[0002] 泥石流是指斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和，在 重力作用下，沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流，具有爆发突然，历时短暂，来势凶猛和破 坏力巨大等特点。而我国是世界上泥石流最为发育、数量最多、危害最严重的国家之一。
[0003] 而泥石流汇江诱发灾害链很可能对国家的财产和人民的生命安全造成严重的威 胁，当前，对于泥石流汇(堵)江物理模拟试验的研究还相对较少，多数为研究泥石流的监测 预警方法及泥石流试验过程模拟装置等。如中国专利公开了 "一种泥石流监测预警系统及 方法（申请号公布号：CN 105096533A，公开日期2015.11.25Γ，通过恒阻大变形错索、压电 式力学传感器、数据采集及发射装置，提供了一种泥石流的监测预警及方法。如中国专利公 开了 "一种粘性泥石流试验模拟装置（授权公告号：CN 203955277,授权公告日： 2014.11.26)"，通过电机、揽拌器、圆筛、桶盖、圆筒、泥浆池、水槽和堆积板等，提供了一种 泥石流的模拟试验装置。但是均没有设及泥石流汇(堵)江机制的研究，因此，有必要对泥石 流汇江后灾害链的形成过程及影响因素进行研究，给泥石流的治理提供一种可靠的依据。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种泥石流汇江物理模拟试验装置，能够 改善现有泥石流物理模拟试验装置及方法考虑汇江因素少，汇江结果观测单一等问题。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种泥石流汇江物理模拟试验装 置，包括第一泥石流支沟沟槽、第二泥石流支沟沟槽、泥石流主沟形成区沟槽、泥石流主沟 流通区沟槽、泥石流主沟堆积区沟槽、宽度可变河流主河道槽、Ξ角堪、蓄水池、模拟降雨装 置、数据采集装置和移动支撑装置，所述第一泥石流支沟沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽、 所述泥石流主沟形成区沟槽和所述泥石流主沟流通区沟槽均倾斜设置，所述第一泥石流支 沟沟槽的水平低端、第二泥石流支沟沟槽的水平低端、所述泥石流主沟形成区沟槽的水平 低端和所述泥石流主沟流通区沟槽的水平高端通过可活动橡胶带固定连接，所述第一泥石 流支沟沟槽和所述第二泥石流支沟沟槽分别设置在所述泥石流主沟形成区沟槽的两侧，所 述第一泥石流支沟沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽、所述泥石流主沟形成区沟槽和所述泥 石流主沟流通区沟槽的上方均设有所述模拟降雨装置，所述宽度可变河流主河道槽和所述 蓄水池均设在所述移动支撑装置上，所述蓄水池的出水口通过可活动橡胶带与所述宽度可 变河流主河道槽的一端连接，所述蓄水池的出水口上设有阀口，所述宽度可变河流主河道 槽的另一端与所述Ξ角堪的一端连接，所述泥石流主沟流通区沟槽的水平低端通过所述泥 石流主沟堆积区沟槽与所述宽度可变河流主河道槽的侧面连通，所述数据采集装置设在所 述移动支撑装置的周围。
[0006] 本实用新型的有益效果是:本实用新型能模拟泥石流暴发及汇江过程，通过改变 第一泥石流支沟沟槽、第二泥石流支沟沟槽、泥石流主沟形成区沟槽、泥石流主沟流通区沟 槽的倾斜度W及模拟降雨装置的降水速度和蓄水池的出水速度，研究不同固体物源、坡面 角度、江水流速、泥石流堆积区与江河河道交汇角等因素对泥石流汇(堵)江的影响，具有操 作简便，观测简单，测试结果多样的特点。
[0007] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可W做如下改进。
[0008] 进一步，所述第一泥石流支沟沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽、所述泥石流主沟形 成区沟槽和所述泥石流主沟流通区沟槽的底部均通过均匀设置的液压千斤顶进行支撑。
[0009] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过液压千斤顶对第一泥石流支沟沟槽、第 二泥石流支沟沟槽、泥石流主沟形成区沟槽和泥石流主沟流通区沟槽，通过调节不同位置 的液压千斤顶的升降来调节第一泥石流支沟沟槽、第二泥石流支沟沟槽、泥石流主沟形成 区沟槽和泥石流主沟流通区沟槽的倾斜度，操作方便。
[0010] 进一步，所述模拟降雨装置包括第一水累、水管、喷头和智能电磁式流量计，所述 第一水累的输入端与外部水源连接，所述水累的输出端与所述水管的一端连接，所述水管 与所述第一水累的连接端上设有阀口，所述水管通过模拟降雨系统支架支撑设在所述第一 泥石流支沟沟槽、第二泥石流支沟沟槽、所述泥石流主沟形成区沟槽和所述泥石流主沟流 通区沟槽的上方，所述水管上连通有均匀设置的所述喷头，所述喷头与所述水管之间设有 所述智能电磁式流量计。
[0011] 采用上述进一步方案的有益效果是:采用第一水累对水管进行供水，在通过智能 电磁式流量计的控制，实现喷头出水量的可控性，可W根据需要改变模拟降雨装置的出水 速度，有效地调节和控制降雨量和降雨速度，通过持续的模拟降雨增加泥石流固体物源的 含水量，W此作为诱发泥石流的条件，当泥石流开始流动后可关闭模拟降雨系统来控制泥 石流固体物源的含水量，也可继续模拟降雨，持续增加降水量，且降雨模拟系统中包含有智 能电磁式流量计，智能电磁式流量计不仅能监测水流的速度W控制降雨量和降雨速度，而 且能对降雨速度起到有效地调节和控制作用。通过调节不同的水流速度模拟不同的降雨 量，对模拟地形经降雨在物源区形成不同大小的泥石流，W此来模拟不同降雨情况下的泥 石流暴发过程。
[0012] 进一步，所述泥石流主沟流通区沟槽的水平低端与所述泥石流主沟堆积区沟槽之 间通过所述可活动橡胶带连接，所述泥石流主沟堆积区沟槽与所述宽度可变河流主河道槽 之间通过可活动橡胶带连接。
[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是:泥石流主沟堆积区沟槽通过可活动橡胶带与 泥石流主沟流通区沟槽和宽度可变河流主河道槽连接，不仅能确保密封性，避免连接处的 漏水，又能实现根据需要改变泥石流主沟流通区沟槽与宽度可变河流主河道槽之间的角 度。
[0014] 进一步，所述蓄水池的进水口通过管道与第二水累的输出端连接，所述第二水累 的输入端与外部水源连接，所述蓄水池与所述第二水累之间的管道上设有阀口。
[0015] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过第二水累向蓄水池内胶水，确保蓄水池 内水源的充足。
[0016] 进一步，所述宽度可变河流主河道槽包括两个L型槽板，两个所述L型槽板的水平 段通过搭接嵌扣连接。
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是：宽度可变河流主河道槽采用两个L型槽板搭 接嵌扣连接的方式，方便了宽度可变河流主河道槽的宽度调节。
[0018] 进一步，所述数据采集装置包括高速摄像机，所述高速摄像机用于采集所述第一 泥石流支沟沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽、所述泥石流主沟形成区沟槽、所述泥石流主沟 流通区沟槽和所述宽度可变河流主河道槽内的图像信息，所述所述第一泥石流支沟沟槽的 长度方向上、所述第二泥石流支沟沟槽的长度方向上、所述泥石流主沟形成区沟槽的长度 方向上、所述泥石流主沟流通区沟槽的长度方向上和所述宽度可变河流主河道槽的长度方 向上均设有长度刻度，所述宽度可变河流主河道槽上设有深度刻度。
[0019] 采用上述进一步方案的有益效果是:长度刻度、深度刻度W及高速摄像机的设置， 方便拍摄泥石流过程，可计算泥石流的平均流速。
[0020] 进一步，所述移动支撑装置为支撑小车，所述宽度可变河流主河道槽和所述蓄水 池均设在所述支撑小车的顶部。
[0021 ]采用上述进一步方案的有益效果是:移动支撑装置采用支撑小车，通过移动支撑 小车可调节泥石流主沟堆积区沟和宽度可变河流主河道槽的交会角。
[0022] 进一步，所述第一泥石流支沟沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽、所述泥石流主沟形 成区沟槽、所述泥石流主沟流通区沟槽和所述宽度可变河流主河道槽的材质均为钢。
[0023] 采用上述进一步方案的有益效果是:采用钢为材料更加稳固。
[0024] 进一步，所述泥石流主沟堆积区沟槽的底部设有用于支撑的枕木。
[0025] 采用上述进一步方案的有益效果是:枕木的设置能确保泥石流主沟堆积区沟槽的 稳定性。
[00%] -种泥石流汇江物理模拟试验方法，采用上述所述试验装置来试验泥石流汇江， 包括W下步骤：
[0027] 通过现场勘察，确定泥石流沟的地形地貌特征，从而确定所述第一泥石流支沟沟 槽、所述第二泥石流支沟沟槽和所述泥石流主沟形成区沟槽的倾斜度；
[0028] 步骤一，制备泥石流固体物源，并将泥石流固体物源堆放在所述第一泥石流支沟 沟槽、所述第二泥石流支沟沟槽和所述泥石流主沟形成区沟槽内，所述泥石流固体物源主 要为固体物源物质材料的细颗粒、粗颗粒，通过实地调研、勘察，了解泥石流的分布发育特 征，记录泥