【技术实现步骤摘要】
本技术涉及管涌试验，特别涉及一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置。
技术介绍
1、汛期堤防基础管涌险情的群发性、难以预见性和灾害链效应日显突出。悬挂式防渗墙能够抑制管涌险情发展，保证堤防工程渗透稳定，且不影响堤内外水力联系和生态环境，是确保堤防工程安全度汛的良策。悬挂式防渗墙控制管涌发展作用受其布局和参数影响较大。因此，开展悬挂式防渗墙调控管涌发展技术研究，对堤防安全度汛具有重大研究意义。
2、堤防典型双层基础(强透水砂层上覆弱透水土层)中管涌险情表现为，砂层与覆盖层交界面形成朝上游发展(上溯)的管涌通道，通道呈蜿蜒河曲状宽浅沟槽。悬挂式防渗墙截断了管涌通道的水平优先扩展路径，导致通道遇墙转而垂直向下饶墙发展，增大了通道继续发展的难度。悬挂式防渗墙对通道尖端侵蚀行为的干预效应是其控制管涌发展效能的决定因素。以往采用常规三维砂槽模型研究悬挂式防渗墙对管涌发展的控制作用，因管涌通道在砂层顶面中部发展，导致无法从砂槽侧壁可视化悬挂式防渗墙干预通道颗粒侵蚀过程，进而无法科学解释悬挂式防渗墙细观作用机理和设计原则，致使悬挂式防渗墙提高堤基抵抗管涌灾变能力的有效性难以得到合理掌控。
3、因管涌通道尖端尺寸及其侵蚀特性与砂槽模型尺寸无关，故将三维砂槽模型试验中的管涌通道沿轴线取出切片，概化为二维砂槽模型，便于从砂槽侧壁可视化悬挂式防渗墙作用下管涌颗粒侵蚀全过程，研究悬挂式防渗墙对管涌颗粒迁移行为的干预效应。此外，覆盖层刚度对管涌发展过程存在重要影响，故分别开展刚性、半刚性和柔性覆盖层作用下二维砂槽模型试验
技术实现思路
1、针对现有技术存在上述的不足，本技术的目的在于提供一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，具有能够通过透明模型箱以观察悬挂式防渗墙敢于管涌颗粒侵蚀行为的优点。
2、本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其包括：模型箱，所述模型箱内设置有上游有孔隔板，所述上游有孔隔板将所述模型箱划分为砂槽以及上游水箱，所述砂槽内设置有砂样层，所述砂槽的槽壁设置有悬挂式防渗墙，所述悬挂式防渗墙的顶面与所述砂样层的顶面齐平，所述砂样层的顶面设置有覆盖层，所述砂样层的顶面设置有管涌通道，所述管涌通道远离所述悬挂式防渗墙的一端为管涌口，所述上游水箱内设置有碎石滤层，所述上游水箱远离砂槽的一侧壁开设有第一进水口；
4、其中，所述模型箱以及悬挂式防渗墙均由透明材质制成。
5、作为本技术的优选方案，所述管涌口端面围绕设置有挡板，所述挡板分别与所述覆盖层以及所述砂槽连接；其中一挡板上开设有出水口。
6、作为本技术的优选方案，还包括供水组件，所述供水组件包括供水箱、进水管以及溢流管，所述进水管以及所述溢流管均穿过所述供水箱的底壁设置，所述进水管位于所述供水箱内的一端高于所述溢流管位于所述供水箱内的一端，所述供水箱上设置有第一供水口，所述第一供水口通过管道与所述第一进水口相连通。
7、作为本技术的优选方案，所述覆盖层包括盖板，所述盖板设置在所述砂样层上并分别与所述上游有孔隔板以及所述砂槽的槽壁连接。
8、作为本技术的优选方案，所述覆盖层包括顶板以及土层，所述土层设置在所述砂样层的顶面，所述顶板设置在所述土层的顶面。
9、作为本技术的优选方案，所述覆盖层包括顶板以及薄膜，所述顶板设置在所述砂样层上，所述薄膜设置在所述顶板与所述砂样层之间并与所述顶板连接，所述薄膜与所述顶板之间形成储水空腔，所述顶板上开设有第二进水口，所述第二进水口与所述储水空腔相连通。
10、作为本技术的优选方案，所述供水箱上设置有第二供水口，所述第二供水口通过管道与所述第二进水口相连通。
11、作为本技术的优选方案，还包括压紧组件，所述压紧组件用于压紧所述顶板，所述压紧组件包括第一压板、拉杆以及第二压板，所述第一压板设置在所述顶板上方，所述第二压板设置在所述模型箱下方，所述拉杆设置在所述第一压板与所述第二压板之间并分别与穿过所述第一压板以及所述第二压板设置，所述拉杆的两端均设置有压紧螺母。
12、作为本技术的优选方案，还包括测压组件，所述测压组件用于对所述模型箱进行水头值测量；所述测压组件包括测压板、上游水箱测压管、下游水位测压管以及砂样内测压管，所述上游水箱测压管的一端位于所述上游水箱内，另外一端延伸出所述上游水箱外侧并与所述测压板连接；所述下游水位测压管的一端贯穿设置在所述模型箱远离所述上游水箱的一侧壁，另外一端与所述测压板连接；所述砂样内测压管的一端穿过所述模型箱并置于所述砂样层内，另外一端与所述测压板连接，所述砂样内测压管位于所述砂样层的一端设置有内纱网。
13、作为本技术的优选方案，所述上游有孔隔板靠近砂槽一侧面设置有纱网。
14、上述的一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，具有以下有益效果：模型箱和悬挂式防渗墙均采用透明材质制成，并且模型箱的净宽是固定的，能够使管涌通道始终沿模型箱侧壁发展，实现从模型箱侧面可视化悬挂式防渗墙作用下管涌侵蚀颗粒侵蚀全过程。
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1.一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于，包括：模型箱，所述模型箱内设置有上游有孔隔板，所述上游有孔隔板将所述模型箱划分为砂槽以及上游水箱，所述砂槽内设置有砂样层，所述砂槽的槽壁设置有悬挂式防渗墙，所述悬挂式防渗墙的顶面与所述砂样层的顶面齐平，所述砂样层的顶面设置有覆盖层，所述砂样层的顶面设置有管涌通道，所述管涌通道远离所述悬挂式防渗墙的一端为管涌口，所述上游水箱内设置有碎石滤层，所述上游水箱远离砂槽的一侧壁开设有第一进水口；
2.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述管涌口端面围绕设置有挡板，所述挡板分别与所述覆盖层以及所述砂槽连接；其中一挡板上开设有出水口。
3.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：还包括供水组件，所述供水组件包括供水箱、进水管以及溢流管，所述进水管以及所述溢流管均穿过所述供水箱的底壁设置，所述进水管位于所述供水箱内的一端高于所述溢流管位于所述供水箱内的一端，所述供水箱上设置有第一供水口，所述第一供水口通过管道与所述第一进
4.根据权利要求3所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述覆盖层包括盖板，所述盖板设置在所述砂样层上并分别与所述上游有孔隔板以及所述砂槽的槽壁连接。
5.根据权利要求4所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述覆盖层包括顶板以及土层，所述土层设置在所述砂样层的顶面，所述顶板设置在所述土层的顶面。
6.根据权利要求4所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述覆盖层包括顶板以及薄膜，所述顶板设置在所述砂样层上，所述薄膜设置在所述顶板与所述砂样层之间并与所述顶板连接，所述薄膜与所述顶板之间形成储水空腔，所述顶板上开设有第二进水口，所述第二进水口与所述储水空腔相连通。
7.根据权利要求6所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述供水箱上设置有第二供水口，所述第二供水口通过管道与所述第二进水口相连通。
8.根据权利要求5或6所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：还包括压紧组件，所述压紧组件用于压紧所述顶板，所述压紧组件包括第一压板、拉杆以及第二压板，所述第一压板设置在所述顶板上方，所述第二压板设置在所述模型箱下方，所述拉杆设置在所述第一压板与所述第二压板之间并分别与穿过所述第一压板以及所述第二压板设置，所述拉杆的两端均设置有压紧螺母。
9.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：还包括测压组件，所述测压组件用于对所述模型箱进行水头值测量；所述测压组件包括测压板、上游水箱测压管、下游水位测压管以及砂样内测压管，所述上游水箱测压管的一端位于所述上游水箱内，另外一端延伸出所述上游水箱外侧并与所述测压板连接；所述下游水位测压管的一端贯穿设置在所述模型箱远离所述上游水箱的一侧壁，另外一端与所述测压板连接；所述砂样内测压管的一端穿过所述模型箱并置于所述砂样层内，另外一端与所述测压板连接，所述砂样内测压管位于所述砂样层的一端设置有内纱网。
10.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述上游有孔隔板靠近砂槽一侧面设置有纱网。
...【技术特征摘要】
1.一种悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于，包括：模型箱，所述模型箱内设置有上游有孔隔板，所述上游有孔隔板将所述模型箱划分为砂槽以及上游水箱，所述砂槽内设置有砂样层，所述砂槽的槽壁设置有悬挂式防渗墙，所述悬挂式防渗墙的顶面与所述砂样层的顶面齐平，所述砂样层的顶面设置有覆盖层，所述砂样层的顶面设置有管涌通道，所述管涌通道远离所述悬挂式防渗墙的一端为管涌口，所述上游水箱内设置有碎石滤层，所述上游水箱远离砂槽的一侧壁开设有第一进水口；
2.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述管涌口端面围绕设置有挡板，所述挡板分别与所述覆盖层以及所述砂槽连接；其中一挡板上开设有出水口。
3.根据权利要求1所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：还包括供水组件，所述供水组件包括供水箱、进水管以及溢流管，所述进水管以及所述溢流管均穿过所述供水箱的底壁设置，所述进水管位于所述供水箱内的一端高于所述溢流管位于所述供水箱内的一端，所述供水箱上设置有第一供水口，所述第一供水口通过管道与所述第一进水口相连通。
4.根据权利要求3所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述覆盖层包括盖板，所述盖板设置在所述砂样层上并分别与所述上游有孔隔板以及所述砂槽的槽壁连接。
5.根据权利要求4所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，其特征在于：所述覆盖层包括顶板以及土层，所述土层设置在所述砂样层的顶面，所述顶板设置在所述土层的顶面。
6.根据权利要求4所述的悬挂式防渗墙干预管涌颗粒侵蚀行为可视化试验装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖莹萍，翟聪，朱东风，张育淞，杨晓如，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：新型
国别省市：
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