本发明专利技术涉及一种室内物理模拟实验装置，具体而涉及一种山洪诱发泥石流的室内物理模拟实验装置，包括冲刷水流收集装置、沉积区模拟装置、形成区模拟装置、阀门、山洪模拟装置、坡度自动控制系统、流通区模拟实验装置和数据收集装置，所述山洪模拟装置呈中空顶部和前壁开口的方形结构，所述山洪模拟装置的前壁开口处两侧设有用于所述阀门沿着竖直方向滑动的滑轨；所述形成区模拟装置顶端与所述山洪模拟装置的前端底部铰接，其底部与所述流通区模拟实验装置的后端铰接。本发明专利技术能够模拟不同程度的山洪以及不同地区的地质特征，能够同时模拟形成区、流通区、沉积区的泥石流时发生特征。
【技术实现步骤摘要】
一种山洪诱发泥石流的室内物理模拟实验装置
本专利技术涉及一种新型模拟泥石流实验装置，尤其涉及一种山洪诱发泥石流室内物理模拟实验装置。
技术介绍
泥石流常常具有突发性强、破坏力大、来势凶猛、迅速诱发因素多等特点。并兼有崩塌、滑坡和山洪破坏的双重作用，其危害程度比单一的崩塌、滑坡和山洪的危害更为广泛和严重。据统计，在我国有29个省（区）、771个县（市）正遭受泥石流的危害，平均每年泥石流灾害发生的频率为18次/县。引发泥石流灾害的因素主要有人为不合理开挖、滥伐乱垦以及自然灾害形成。而在自然灾害中，山洪往往是诱发泥石流的主要因素。所以研究山洪诱发泥石流的的因素以及泥石流形成特点非常迫切。但是真实泥石流发生时的破坏力巨大，突发性强，所以往往难以用于研究泥石流的特征。导致现如今研究泥石流的特征等都是在室内进行模拟完成。由于以上很多种因素导致实地监测泥石流难度比较大，因此大多数观测泥石流实验都是在室内进行，但当前我国普遍采用的室内模拟山洪诱发泥石流实验装置，都存在一些不足：(1)现存的泥石流模拟装置都不能够分别模拟泥石流形成区、流通区以及沉积区，模拟所得结果不具有普适性；(2)当前大多模拟泥石流实验装置设计都是只考虑了降雨对泥石流的影响，很少有实验装置考虑山洪因素而设计；（3）现行的装置都需要人为观测，耗费大量的人力资源；(4)现行的模拟实验装置均存在实验后清除废料困难，监测数据单一等，无法做到多种因素集成考虑控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种山洪诱发泥石流的室内物理模拟实验装置，能够有效解决现有模拟装置，监测数据不实时准确，实验后产生的泥石流清除不便，产生的结果片面等问题。本专利技术是这样实现的，一种山洪诱发泥石流的室内物理模拟实验装置，包括冲刷水流收集装置、沉积区模拟装置、形成区模拟装置、阀门、山洪模拟装置、坡度自动控制系统、流通区模拟实验装置和数据收集装置，所述山洪模拟装置呈中空顶部和前壁开口的方形结构，所述山洪模拟装置的前壁开口处两侧设有用于所述阀门沿着竖直方向滑动的滑轨；所述形成区模拟装置为呈倾斜向上设置的三角形结构，其两侧设有挡板，其顶端与所述山洪模拟装置的前端底部铰接，其底部与所述流通区模拟实验装置的后端铰接，所述流通区模拟实验装置为底部设有不同粗糙程度条纹、两侧设有挡板的通道，其前端与所述沉积区模拟装置相连，所述沉积区模拟装置为呈水平设置两侧设有挡板的三角形结构，其前端与所述冲刷水流收集装置连接，所述冲刷水流收集装置呈中空顶部和后侧开口的方形结构，其后侧与所述沉积区模拟装置连接的开口处设有过滤网；所述坡度自动控制系统包括四根固定柱、收线轮以及绳索，所述固定柱的侧壁上设有用于与所述山洪模拟装置的四个角配合滑动的滑槽，所述收线轮设置于所述固定柱的顶部，所述绳索套装于所述收线轮其自由端与所述山洪模拟装置的底部连接。所述形成区模拟装置和沉积区模拟装置的底板表面均匀分布有条。所述形成区模拟装置和沉积区模拟装置的底部设有数据收集装置，所述数据收集装置包括水压力计、土壤湿度计、土压力盒，用于连续的记录下实验中的数据，同步数据处理装置能够实时的处理出实验数据。所述形成区模拟装置上设有自动清除装置，所述自动清除装置包括主清除板、滑动板和导向板，所述主清除板的两侧设有用于所述滑动板滑动的滑槽，所述滑动板的两端设有导向板，所述导向板与所述形成区模拟装置两侧的挡板贴紧。本专利技术的有益效果在于：（1）本实验装置采用了阀门大小及宽度可调节的山洪模拟装置，能够模拟不同程度的山洪暴发。（2）本实验装置采用了坡度可变的地形模拟装置，能够模拟在不同地质状况下的泥石流发生特点。（3）采用水压力计、土壤湿度计、土压力盒等数据收集装置以及与其配套的同步数据处理装置，能够得到实时有效的数据，从而能够准确的研究出泥石流发生时的特征。（4）采用了泥石流自动清理装置，能够在实验后能够自动清理实验后所产生的泥石流。（5）本实验装置能够同时模拟形成区、流通区及沉积区泥石流的实验特征，使得研究泥石流的实验更加全面。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中形成区模拟装置的示意图；图3为本专利技术的实验装置工作流程图；图4为本专利技术中自动清除装置的结构示意图。具体实施方式结合附图1-4，本专利技术公开了一种山洪诱发泥石流室内物理模拟实验装置。本专利技术公开一种室内物理模拟实验装置，包括冲刷水流收集装置1、沉积区模拟装置2、形成区模拟装置3、阀门4、山洪模拟装置5、坡度自动控制系统6、流通区模拟实验装置8和数据收集装置9，所述山洪模拟装置5呈中空顶部和前壁开口的方形结构，所述山洪模拟装置5的前壁开口处两侧设有用于所述阀门4沿着竖直方向滑动的滑轨；所述形成区模拟装置3为呈倾斜向上设置的三角形结构，其两侧设有挡板，其顶端与所述山洪模拟装置5的前端底部铰接，其底部与所述流通区模拟实验装置8的后端铰接，所述流通区模拟实验装置8为底部设有不同粗糙程度条纹、两侧设有挡板的通道，其前端与所述沉积区模拟装置2相连，所述沉积区模拟装置2为呈水平设置两侧设有挡板的三角形结构，其前端与所述冲刷水流收集装置1连接，所述冲刷水流收集装置1呈中空顶部和后侧开口的方形结构，其后侧与所述沉积区模拟装置2连接的开口处设有过滤网；所述坡度自动控制系统6包括四根固定柱61、收线轮62以及绳索63，所述固定柱61的侧壁上设有用于与所述山洪模拟装置5的四个角配合滑动的滑槽，所述收线轮62设置于所述固定柱61的顶部，所述绳索63套装于所述收线轮62其自由端与所述山洪模拟装置5的底部连接，本实施例中，收线轮62通过电磁阀控制其收放线，从而实现对山洪模拟装置5高度的调节，由于形成区模拟装置3的顶端与所述山洪模拟装置5的前端底部铰接，因此山洪模拟装置5高度进行调节的同时即可实现对形成区模拟装置3坡度的调节。所述形成区模拟装置3和沉积区模拟装置2的底板表面均匀分布有条。所述形成区模拟装置3和沉积区模拟装置2的底部设有数据收集装置9，所述数据收集装置9包括水压力计、土壤湿度计、土压力盒，用于连续的记录下实验中的数据，同步数据处理装置能够实时的处理出实验数据。所述形成区模拟装置3上设有自动清除装置7，所述自动清除装置7包括主清除板71、滑动板72和导向板73，所述主清除板71的两侧设有用于所述滑动板72滑动的滑槽，所述滑动板72的两端设有导向板73，所述导向板73与所述形成区模拟装置3两侧的挡板贴紧。作为本专利技术的优选实施方式，采用开口可调节的阀门5；通过使用调节水箱的开口大小及其坡度，来实现模拟不同强度的山洪，而模拟不同强度的山洪，使室内模拟实验更加接近真实山洪诱发泥石流的场景，使实验结果更具有普适可靠性；作为本专利技术的优选实施方式，采用了数据收集装置9及与其匹配的同步数据处理装置，将数据收集器安装在沉积区模拟装置2与形成区模拟装置3的底部，数据收集装置9包括水压力计、土壤湿度计、土压力盒，能够连续的记录下实验中的数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种山洪诱发泥石流室内物理模拟实验装置，其特征在于：包括冲刷水流收集装置（1）、沉积区模拟装置（2）、形成区模拟装置（3）、阀门（4）、山洪模拟装置（5）、坡度自动控制系统（6）、流通区模拟实验装置（8）和数据收集装置（9），/n所述山洪模拟装置（5）呈中空顶部和前壁开口的方形结构，所述山洪模拟装置（5）的前壁开口处两侧设有用于所述阀门（4）沿着竖直方向滑动的滑轨；/n所述形成区模拟装置（3）为呈倾斜向上设置的三角形结构，其两侧设有挡板，其顶端与所述山洪模拟装置（5）的前端底部铰接，其底部与所述流通区模拟实验装置（8）的后端铰接，所述流通区模拟实验装置（8）为底部设有不同粗糙程度条纹、两侧设有挡板的通道，其前端与所述沉积区模拟装置（2）相连，所述沉积区模拟装置（2）为呈水平设置两侧设有挡板的三角形结构，其前端与所述冲刷水流收集装置（1）连接，所述冲刷水流收集装置（1）呈中空顶部和后侧开口的方形结构，其后侧与所述沉积区模拟装置（2）连接的开口处设有过滤网；/n所述坡度自动控制系统（6）包括四根固定柱（61）、收线轮（62）以及绳索（63），所述固定柱（61）的侧壁上设有用于与所述山洪模拟装置（5）的四个角配合滑动的滑槽，所述收线轮（62）设置于所述固定柱（61）的顶部，所述绳索（63）套装于所述收线轮（62）其自由端与所述山洪模拟装置（5）的底部连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种山洪诱发泥石流室内物理模拟实验装置，其特征在于：包括冲刷水流收集装置（1）、沉积区模拟装置（2）、形成区模拟装置（3）、阀门（4）、山洪模拟装置（5）、坡度自动控制系统（6）、流通区模拟实验装置（8）和数据收集装置（9），
所述山洪模拟装置（5）呈中空顶部和前壁开口的方形结构，所述山洪模拟装置（5）的前壁开口处两侧设有用于所述阀门（4）沿着竖直方向滑动的滑轨；
所述形成区模拟装置（3）为呈倾斜向上设置的三角形结构，其两侧设有挡板，其顶端与所述山洪模拟装置（5）的前端底部铰接，其底部与所述流通区模拟实验装置（8）的后端铰接，所述流通区模拟实验装置（8）为底部设有不同粗糙程度条纹、两侧设有挡板的通道，其前端与所述沉积区模拟装置（2）相连，所述沉积区模拟装置（2）为呈水平设置两侧设有挡板的三角形结构，其前端与所述冲刷水流收集装置（1）连接，所述冲刷水流收集装置（1）呈中空顶部和后侧开口的方形结构，其后侧与所述沉积区模拟装置（2）连接的开口处设有过滤网；
所述坡度自动控制系统（6）包括四根固定柱（61）、收线轮（62）以及绳索（63），所述固定柱（61）的侧壁上设有用于与所述山洪模拟装置（5）...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄发明，陈佳武，何宇康，刘梓轩，刘华赞，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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