[发明专利]模拟上游大坝溃坝对下游大坝产生冲击影响的实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟上游大坝溃坝对下游大坝产生冲击影响的实验装置，包括水槽、上游拱坝模型挡板和下游拱坝模型挡板，所述上游拱坝模型挡板和下游拱坝模型挡板设置于所述水槽内，所述上游拱坝模型挡板上游的水槽内设置至少两级库容，相邻两级库容之间通过设置能够调节库容容积的隔板隔开，所述水槽上方设置用于向所述水槽内注入水的注水装置，所述下游拱坝模型挡板上设置用于获取上游拱坝模型挡板洪水演进特性及其对下游的冲击及破坏特性的监测仪器。本发明结构简单，实验方案调整及优化较为方便，操作性与实用性强，可广泛使用于溃坝及梯级溃坝模型实验当中。

技术领域

本发明涉及水力学模型实验设施技术领域，具体涉及一种用于梯级溃坝问题研究中模拟上游拱坝溃坝但下游大坝不发生溃坝、上游溃坝洪水对下游大坝产生冲击破坏的实验水槽装置。

背景技术

溃坝问题的模拟实验常会在水槽中进行，按照溃坝形式将溃坝分为瞬间全溃、瞬间部分溃、逐渐溃三大类。拱坝一旦发生溃坝事故，常属于瞬间全溃。如果瞬间全溃则洪水往往伴随洪峰流量大、流量过程剧烈、破坏力强、造成灾害巨大。目前，我国许多河流都先后进行了梯级开发。在取得较大的综合效益的同时，也应该警惕溃坝风险带来的危害。梯级坝群中，上游溃坝洪水对下游大坝的冲击及破坏、不同库容大小的上游水库溃坝对下游大坝影响程度的定量分析研究成果较少，亟待深入研究。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种模拟上游大坝溃坝对下游大坝产生冲击影响的实验装置；旨在能够模拟上游拱坝溃坝、下游拱坝不溃坝的情况之下，而通过实验获取上游溃坝洪水冲击下游大坝的梯级溃坝问题的数据。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种模拟上游大坝溃坝对下游大坝产生冲击影响的实验装置，包括水槽、上游拱坝模型挡板和下游拱坝模型挡板，所述上游拱坝模型挡板和下游拱坝模型挡板设置于所述水槽内，所述上游拱坝模型挡板上游的水槽内设置至少两级库容，相邻两级库容之间通过设置能够调节库容容积的隔板隔开，所述水槽上方设置用于向所述水槽内注入水的注水装置，所述下游拱坝模型挡板上设置用于获取上游拱坝模型挡板洪水演进特性及其对下游的冲击及破坏特性的监测仪器。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述上游拱坝模型挡板高度H₁、下游拱坝模型挡板高度H₂、水槽高度H₃之间满足：H₁≤H₂≤H₃。

根据本发明的另一个实施方案，所述库容设置为三级，用于分隔所述库容的隔板分为第一隔板和第二隔板。

根据本发明的另一个实施方案，所述水槽上设置用于插入隔板的隔板槽。

根据本发明的另一个实施方案，所述水槽宽度B为80-100cm；上游拱坝模型挡板高度H₁为30-50cm，下游拱坝模型挡板高度H₂为40-70cm，水槽高度H₃为50-80cm；第一级隔板槽前库容长度L₁为80-120cm，第一级隔板槽与第二级隔板槽之间距离L₂为80-100cm，第二级隔板槽与上游拱坝模型挡板之间距离L₃为80cm，上游拱坝模型挡板和下游拱坝模型挡板之间距离L₄为160-230cm。

根据本发明的另一个实施方案，所述上游拱坝模型挡板下部通过设置于所述水槽底部的轴承阻挡，所述上游拱坝模型挡板与支架装置活动连接，所述支架装置与设置于所述水槽上部的支撑杆连接。

根据本发明的另一个实施方案，所述支架装置上设置提手。

本发明还可以是：