【技术实现步骤摘要】
原位土体稳定水文特征参数测定实验装置及其实验方法
本专利技术涉及水文预报、产汇流及泥石流启动机理分析
,具体是一种原位土体稳定水文特征参数测定实验装置及其实验方法。
技术介绍
水文循环深刻地影响着全球水资源系统和生态环境系统的结构和演变,影响自然界中一系列的物理过程、化学过程和生物过程,影响人类社会的发展和生产活动。自然环境和社会环境的变化反过来又影响水循环。在我国湿润地区,新安江模型得到了广泛的应用并取得了很好的效果,但在半干旱半湿润地区,现有的水文模型难以取得比较满意的结果。产汇流过程是水文循环研究的重要内容,产汇流机理研究是水文模拟的基础,从实测水文资料出发进行深入分析是认识产汇流特性的有效手段。分析实测降雨径流过程和产汇流因子与降雨特性的关系,可以寻求流域的基本产流模式以及不同降雨特性对应的产流机制,有助于开发基于物理过程的水文模型。水文预报不仅是防汛抗早和水资源调度决策的科学依据,而且是减灾防灾的非工程措施之一。水文模型在水资源开发利用、防洪减灾、水库、道路、城市规划、面源污染评价、人类活动的流域响应等方面得到了广泛的应用。水文模型作为研究流域产汇流规律的必要手段,无论是重大问题的决策研究,还是水利工程的运行、防洪抗旱等均离不开它的支撑。水文模型也是研究下垫面变化对流域洪水径流影响的基础。下垫面变化对流域产汇流过程的影响是较明显的,但在不同的区域及不同量级暴雨的影响程度不同,其影响机理和定量数据目前还没有科学结论,尚有待进一步研究,尤其是对特大暴雨洪水以及流域规划标准洪水是否有影响,各方面的认识还不一 ...
【技术保护点】
1.原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,包括入渗系统、供水系统、动力系统、水位控制系统;动力系统为野外试验提供电源;供水系统为整个系统提供水源,并监测试验过程中的用水总量;水位控制系统用来调节水头大小,入渗系统测出土体在不同的水量条件下其垂直稳定下渗率及渗透系数。/n
【技术特征摘要】
1.原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,包括入渗系统、供水系统、动力系统、水位控制系统;动力系统为野外试验提供电源;供水系统为整个系统提供水源,并监测试验过程中的用水总量;水位控制系统用来调节水头大小,入渗系统测出土体在不同的水量条件下其垂直稳定下渗率及渗透系数。
2.根据权利要求1所述的原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,所述入渗系统包括同轴心线安装的大圆环(15)、小圆环(16),大圆环(15)、小圆环(16)的侧壁均留有测压孔(18);
水位控制系统包括有机玻璃筒(11),有机玻璃筒(11)侧壁上设有水位线(13),有机玻璃筒(11)内还设有水位控制器(12);水位控制系统放置在可升降的底座(14)上;水位控制系统侧壁安装有刻度尺(23);
所述供水系统包括水泵(3)、总水箱(5)、第一分水箱(91)、第二分水箱(92);第一分水箱(91)、第二分水箱(92)分别经输水管与总水箱(5)连接;第一分水箱(91)经输水管分别与水位控制系统和小圆环(16)相连,第二分水箱(92)经输水管与大圆环(15)相连;
动力系统包括发电机(1),动力系统与供水系统的水泵(3)通过输电线(2)相连。
3.根据权利要求1所述的原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,所述供水系统中,所述的输水管上均设有排水阀(8)、流量计(10);总水箱(5)、第一分水箱(91)、第二分水箱(92)上均设有压力表(6)、压力调节阀(7)。
4.根据权利要求1所述的原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,所述入渗系统中大圆环(15)、小圆环(16)分别有多个,多个大圆环(15)或多个小圆环(16)分别通过橡皮套环(20)连接;大圆环(15)、小圆环(16)侧壁均焊有锤击垫(17)。
5.根据权利要求1所述的原位土体稳定水文特征参数测定实验装置,其特征在于,所述入渗系统还包括测压管(21)、橡皮塞(19)、温度计(22);温度计(22)悬挂于小圆环(16)的内侧,进行稳定下渗试验时,橡皮塞(19)封堵大圆环(15)、小圆环(16)的测压孔(18);进行常、变水头渗透试验时,取下橡皮塞(19),将测压管(21)与测压孔(18)连接。
6.根据权利要求1到5任一项所述的原位土体稳定水文特征参数测定实验装置的实验方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(一)垂直稳定下渗率试验:
(1)、在泥石流源区选择合适场地作为试验地点,将大圆环(15)、小圆环(16)侧壁的测压孔(18)用橡皮塞(19)进行封堵,先将小圆环(16)打入土体中,随后在将大圆环(15)打入土体内部,大圆环(15)、小圆环(16)圆心重合,以确保小圆环(16)周围的土体及水分条件一致,若所需测定的土体厚度较大,可依次将小圆环(16)打入土体中,并通过橡皮套环(20)将相邻的小圆环(16)进行密封,防止侧渗,影响试验精度;随后将...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟卫,贺拿,张帅,
申请(专利权)人:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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