一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，包括：变频恒压增压泵、降雨模拟装置、边坡模拟试验台和控制终端；降雨模拟装置包括降雨管网和设于降雨管网上的降雨喷头；边坡模拟试验台包括边坡模拟框架，以及设于边坡模拟框架一端的角度调节装置和设于边坡模拟框架另一端的旋转平台；在边坡模拟框架上设有盖板和雨量计，雨量计用于获取实测降雨量，并将实测降雨量传输至控制终端；控制终端根据实测降雨量得到平均降雨强度和降雨均匀度，以此反馈调节变频恒压增压泵的水压与降雨喷头的开度。从而实现边坡降雨试验研究的准确性、可操作性，实现试验参数的精确模拟与调节。拟与调节。拟与调节。

【技术实现步骤摘要】
一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法


[0001]本专利技术涉及边坡模拟试验
，特别是涉及一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]边坡上的土体或者岩体，受暴雨冲刷、地下水活动、地震及人类活动等因素影响，在重力作用下，整体或者分散地顺坡向下滑动，从而造成滑坡。因此，对于边坡稳定性的研究与治理是目前的工作重点，而研究表明诱发滑坡、泥石流等自然灾害的主要原因为降雨。降雨会增加边坡滑坡的频率，对于边坡破坏机理与边坡的防治加固需引起足够的重视。
[0004]目前边坡模拟装置类型较为丰富，但相应的试验装置设置参数较为模糊，对于降雨参数、边坡角度的调节大多采用物理阀门实现，只能在一个大致范围内调节，而无法对降雨强度和边坡角度的参数变化进行精确模拟，无法对降雨径流实时收集和测量。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，通过控制终端智能调节变频恒压增压泵的水压和降雨喷头的开度，以精确控制降雨量，调节降雨均匀度，通过控制终端对边坡模拟台的角度进行精确控制，从而实现边坡降雨试验研究的准确性、可操作性，实现试验参数的精确模拟与调节。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，包括：变频恒压增压泵、降雨模拟装置、边坡模拟试验台和控制终端；
[0008]所述降雨模拟装置包括降雨管网和设于降雨管网上的降雨喷头，所述变频恒压增压泵通过进水管与降雨管网连接；
[0009]所述降雨模拟装置的下方设有边坡模拟试验台，所述边坡模拟试验台包括边坡模拟框架，以及设于边坡模拟框架一端的角度调节装置和设于边坡模拟框架另一端的旋转平台；
[0010]所述边坡模拟框架通过框架转轴与旋转平台连接，在旋转平台与边坡模拟框架相连的一端设有旋转滑轨，旋转滑轨上设有对拉螺栓，以通过角度调节装置调节边坡模拟框架的倾斜角度时，通过旋转滑轨改变边坡模拟框架与旋转平台间的夹角，并通过对拉螺栓进行固定；
[0011]在边坡模拟框架上设有盖板，盖板上设有雨量计，雨量计用于获取实测降雨量，并将实测降雨量传输至控制终端；
[0012]所述控制终端根据实测降雨量得到平均降雨强度和降雨均匀度，并以此反馈调节变频恒压增压泵的水压与降雨喷头的开度。
[0013]作为可选择的实施方式，降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统还包括供水装置，所述供水装置包括第一进水管、净水装置和第二进水管，净水装置的两端分别连接第一进水管和第二进水管，净水装置通过第二进水管与变频恒压增压泵连接。
[0014]作为可选择的实施方式，所述降雨模拟装置还包括可伸缩支架，可伸缩支架的顶端安装降雨管网，可伸缩支架上设有若干个定位孔，通过将螺栓固定于不同高度的定位孔，实现降雨模拟装置的升降。
[0015]作为可选择的实施方式，由盖板和设于盖板上的雨量计构成可拆式降雨参数率定装置，可拆式降雨参数率定装置在平均降雨强度和降雨均匀度均满足试验设定要求后进行拆卸。
[0016]作为可选择的实施方式，每个雨量计下均设有压力传感器；若降雨均匀度不满足试验设定要求，根据雨量计获取对应位置的实测降雨量，从而得到降雨强度不满足需求的区域，进而调节对应位置的降雨喷头的开度。
[0017]作为可选择的实施方式，所述边坡模拟试验台还包括底部钢架，底部钢架的一端通过角度调节装置连接至边坡模拟框架的一端，底部钢架的另一端通过框架支撑架连接框架转轴。
[0018]作为可选择的实施方式，所述角度调节装置包括第一液压转轴、液压千斤顶和第二液压转轴，所述液压千斤顶通过第二液压转轴连接至底部钢架的一端，液压千斤顶通过第一液压转轴连接至边坡模拟框架的一端，以通过液压千斤顶进行边坡模拟框架角度的无级调节。
[0019]作为可选择的实施方式，所述边坡模拟框架的侧面上设有数显角度仪，数显角度仪以平行于边坡模拟框架边缘的方向安装。
[0020]作为可选择的实施方式，所述旋转平台的底部设有导流平台，导流平台下设有径流收集装置；所述径流收集装置括电子吊秤、悬挂钢丝、滤网、径流收集桶和电子台秤；
[0021]所述径流收集桶置于电子台秤上，径流收集桶内置滤网，滤网的四周由悬挂钢丝牵引悬挂于电子吊秤上，以使被径流雨水冲刷的冲刷物由滤网过滤收集，并通过电子吊秤称量冲刷物质量，径流雨水通过滤网过滤后被径流收集桶收集，并通过电子台秤称量其质量。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验方法，采用第一方面所述的降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，包括：
[0023]通过进水管连接变频恒压增压泵与降雨管网，在降雨管网上布设降雨喷头；
[0024]根据试验设定要求，通过角度调节装置进行边坡模拟框架角度的无级调节，通过旋转滑轨改变边坡模拟框架与旋转平台的夹角，并通过对拉螺栓进行固定；
[0025]在边坡模拟框架上设置盖板，盖板上设置雨量计，通过雨量计获取实测降雨量，并将实测降雨量传输至控制终端，由控制终端根据实测降雨量得到平均降雨强度和降雨均匀度，并以此反馈调节变频恒压增压泵的水压与降雨喷头的开度，直至满足试验设定要求后，拆卸盖板和雨量计；
[0026]在边坡模拟试验台下设径流收集装置，通过径流收集装置使得被径流雨水冲刷的冲刷物由滤网过滤收集，并通过电子吊秤称量冲刷物质量，径流雨水通过滤网过滤后被径流收集桶收集，并通过电子台秤称量其质量。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术提出一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，通过控制终端智能调节变频恒压增压泵的水压，以精确控制降雨模拟装置的降雨量，通过控制终端对降雨喷头的开度进行精确调整来调节降雨均匀度，通过控制终端对边坡模拟台的角度进行精确控制，从而实现边坡降雨试验研究的准确性、可操作性，实现试验参数的精确模拟与调节。
[0029]本专利技术提出一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，可精确智能调节降雨参数，精确调整边坡角度，通过变频恒压增压泵调节试验所需的水压，以及通过调节降雨喷头的开度而控制降雨量及降雨均匀度，实现降雨的智能精确控制。
[0030]本专利技术提出一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，通过液压千斤顶实现边坡模拟台角度的无级调节，并且通过与数显角度仪的联合运用，做到角度调节的易于操作性、精确性与可视化，提高试验的效率。
[0031]本专利技术提出一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统及方法，在边坡模拟试验台的上方设置可拆式降雨参数率定装置，由此可保证试验直接所用降雨参数的已知，提高试验的准确性与可控性。
[0032]本专利技术提出一种降雨参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于，包括：变频恒压增压泵、降雨模拟装置、边坡模拟试验台和控制终端；所述降雨模拟装置包括降雨管网和设于降雨管网上的降雨喷头，所述变频恒压增压泵通过进水管与降雨管网连接；所述降雨模拟装置的下方设有边坡模拟试验台，所述边坡模拟试验台包括边坡模拟框架，以及设于边坡模拟框架一端的角度调节装置和设于边坡模拟框架另一端的旋转平台；所述边坡模拟框架通过框架转轴与旋转平台连接，在旋转平台与边坡模拟框架相连的一端设有旋转滑轨，旋转滑轨上设有对拉螺栓，以通过角度调节装置调节边坡模拟框架的倾斜角度时，通过旋转滑轨改变边坡模拟框架与旋转平台间的夹角，并通过对拉螺栓进行固定；在边坡模拟框架上设有盖板，盖板上设有雨量计，雨量计用于获取实测降雨量，并将实测降雨量传输至控制终端；所述控制终端根据实测降雨量得到平均降雨强度和降雨均匀度，并以此反馈调节变频恒压增压泵的水压与降雨喷头的开度。2.如权利要求1所述的一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于，降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统还包括供水装置，所述供水装置包括第一进水管、净水装置和第二进水管，净水装置的两端分别连接第一进水管和第二进水管，净水装置通过第二进水管与变频恒压增压泵连接。3.如权利要求1所述的一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于，所述降雨模拟装置还包括可伸缩支架，可伸缩支架的顶端安装降雨管网，可伸缩支架上设有若干个定位孔，通过将螺栓固定于不同高度的定位孔，实现降雨模拟装置的升降。4.如权利要求1所述的一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于，由盖板和设于盖板上的雨量计构成可拆式降雨参数率定装置，可拆式降雨参数率定装置在平均降雨强度和降雨均匀度均满足试验设定要求后进行拆卸。5.如权利要求1所述的一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于，每个雨量计下均设有压力传感器；若降雨均匀度不满足试验设定要求，根据雨量计获取对应位置的实测降雨量，从而得到降雨强度不满足需求的区域，进而调节对应位置的降雨喷头的开度。6.如权利要求1所述的一种降雨参数可调和可变角度的边坡模拟试验系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炯，丁洁，郑明万，郑召怡，王朕，付长凯，李奕，熊靖莹，刘佳，侯召，
申请(专利权)人：济南市市政工程设计研究院集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：