[实用新型]一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置，包括模型、操作平台、水泵、水管、缓冲箱、模拟水箱、高速摄像机以及电脑，所述模型安装于操作平台上，模型的一端紧挨模拟水箱的排水口，水流沿着排水口排出进入模型中从另一端流出并流入操作平台内部的集水箱中，所述集水箱内设有一水泵，该种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置及方法，整个装置经济成本低，利用透明板模拟岩石内部的裂隙可以实时记录和观看流体的渗流情况，能够更好的分析和辅助理解岩石渗透问题，且通过改变模型内部的插块和开度大小，更改变量参数，能够模拟不同情况下，岩体裂隙开度的渗透情况以及裂隙粗糙度对渗流的耦合影响。

技术领域

本实用新型涉及岩石渗流技术领域，尤其涉及一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置。

背景技术

岩石渗流包括渗透性、渗流理论、渗流应力状态和渗流控制等。对大多数岩石假定岩石中的水流为层流，流速与水力梯度呈线性关系,遵循达西定律。岩石渗透性用渗透系数表示,该系数在室内用渗透仪测定，在野外用压水和抽水试验测定。渗流理论借流体力学原理进行研究。稳定渗流满足拉普拉斯方程。多数岩石内的孔隙(裂隙)水压力可用K.泰尔扎吉有效应力定律计算。为了减小大坝底面渗透压力、提高大坝的稳定性，应当采取渗流控制措施，如抽水、排水、设置灌浆帷幕以延长渗流途径等。

为了方便对岩石内部裂隙的渗透分析，对不同间隙和不同开度的岩石裂隙数据的分析，为此提供了一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置及方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置，包括模型、操作平台、水泵、水管、缓冲箱、模拟水箱、高速摄像机以及电脑，所述模型安装于操作平台上，模型的一端紧挨模拟水箱的排水口，水流沿着排水口排出进入模型中从另一端流出并流入操作平台内部的集水箱中，所述集水箱内设有一水泵，所述水泵通过水管与安装于模拟水箱顶部的缓冲箱连通，所述缓冲箱与模拟水箱连通，所述模型的正上方对应设有高速摄像机，所述高速摄像机与电脑连接。

本实用新型中，所述模型包括形状大小相同的上透明板和下透明板，所述上透明板和下透明板上分别设有多个均匀间隔分布的安装槽，所述上透明板和下透明板根据安装槽面相对安装，且两相对安装槽之间根据模拟需求对应设有插块或分别设有填充块，同时所述上透明板和下透明板的外侧分别设有相对的封槽，两根密封条分别安装于两侧的所述封槽内，使上透明板和下透明板侧边密封连接。

本实用新型中，所述填充块与安装槽的形状大小相同，填充块安装于安装槽内，填充块的顶面与上透明板和下透明板共面。

本实用新型中，所述插块的两端形状大小与安装槽相对应，且插块的高度大于安装槽深度的两倍。

本实用新型中，所述密封条的厚度与封槽深度两倍的差值，所述插块的高度与安装槽深度两倍的差值，两差值相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是该整个装置经济成本低，利用透明板模拟岩石内部的裂隙可以实时记录和观看流体的渗流情况，能够更好的分析和辅助理解岩石渗透问题，且通过改变模型内部的插块和开度大小，更改变量参数，能够模拟不同情况下，岩体裂隙开度的渗透情况以及裂隙粗糙度对渗流的耦合影响。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置的厂棚整体结构图；

图2是本实用新型一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置模型结构图；

图3是本实用新型一种模拟岩体粗糙起伏裂隙面及裂隙开度模型装置的透明板图结构图；