[发明专利]单裂隙非饱和渗流试验系统

权利要求书

1.一种单裂隙非饱和渗流试验系统，其特征在于，包括：常水头供水系统、两块条石、两个垫片、支架和数据采集系统，其中，

所述常水头供水系统用于提供实验用水，通过导流管将水输送至两块条石的石缝中，并控制石缝入水口的压力恒定；

所述两块条石叠放在一起，两块条石相对的两个面上粘贴有均匀的沙粒，两块条石除入水口和出水口之外的石缝四周密封，实现不透水边界；

所述垫片为细长形状，与条石的长度相等，位于两块条石之间长边的两侧，用于实现缝宽控制，形成水平单裂缝；

所述支架用于固定条石；

所述数据采集系统包括相连的水流位置检测电路和工控机，所述水流位置检测电路在石缝中设置有多个监测点，利用水的导电原理，工控机监测水流流到各个监测点的时刻，实现石缝内水流位置监测。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述常水头供水系统包含有水箱，水箱设有进水口和出水口，水箱的出水口通过恒定水箱内的水面高度来保持恒定压力，通过改变水箱的高度实现进水口的不同定压边界。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，

通过改变如下信息中的一种或多种，进行单裂隙非饱和渗流试验：

（1）水箱内的水面高度；

（2）垫片的厚度；

（3）沙粒的粒径；

（4）沙粒的密度。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述垫片的厚度为0.5～2毫米，沙粒的粒径为0.1～0.5mm。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述水流位置检测电路包括多个位置测试电路，每个位置测试电路对应一个监测点；

所述位置测试电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端接电源及工控机，另一端连接第一端点；所述第二电阻的一端接电源，另一端接工控机和第二端点，其中，

所述第一端点位于条石入水口，第二端点位于监测点；或者，所述第一端点位于监测点，第二端点位于条石入水口。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第一电阻为小电阻，第二电阻为大电阻。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述小电阻是指：100～200欧姆的电阻；

大电阻是指：大于等于1M欧姆的电阻。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述条石为天然花岗岩，长度为1米，宽度和厚度均为10厘米；

所述垫片的长度为1米，宽度为1厘米。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述数据采集系统还包括压力传感器，所述压力传感器设置在石缝入水口处，与工控机相连，用于校核定压边界。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述工控机包含16位多功能数据采集卡（DAQ）可提供高达16位精度的测量，并可与LabVIEW软件轻松集成，监测电压从而采集水流流到某监测点的时刻。