[发明专利]检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置，包括冲刷水槽（1），冲刷水槽（1）顶部设有降雨模拟装置，降雨模拟装置包括质量流量计（16），其特征在于：降雨模拟装置用于给径流坡道（9）提供降水，径流坡道（9）中部设有稳流池（6），径流坡道（9）下部设有土样盒（7），土样盒（7）和稳流池（6）均位于径流坡道（9）下表面以下；土样盒（7）内用于填充土试样，土试样表面铺设有植生卷材，植生卷材与径流坡道（9）上表面平齐设置；径流坡道（9）底部可转动地与冲刷水槽（1）连接，径流坡道（9）顶部连接有牵线（21），牵线（21）缠绕在绕线轮（19）上；冲刷水槽（1）底部设有径流口（18），径流口（18）下方设有回收槽（11），回收槽（11）放置上在称重器（10）上；

绕线轮（19）通过摇把（22）或电机转动；

绕线轮（19）可转动地设置在Y形架（23）上，Y形架（23）与丝杆（24）连接，丝杆（24）与内螺纹调节筒（25）螺纹配合；

径流坡道（9）通过转轴（20）和轴套（26）与冲刷水槽（1）连接，轴套（26）与径流坡道（9）固定连接，轴套（26）上设有指针（27），指针（27）与径流坡道（9）位于同一个平面设置；冲刷水槽（1）为透明材质，冲刷水槽（1）上设有角度刻度指示（28），角度刻度指示（28）的圆心位于轴套（26）的轴线上。

2.根据权利要求1所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置，其特征在于：降雨模拟装置还包括花洒（8），花洒（8）位于径流坡道（9）上方，花洒（8）通过水管（3）与变频水泵（13）连接，变频水泵（13）位于水箱（4）底部。

3.根据权利要求2所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置，其特征在于：冲刷水槽（1）顶部设有支架（2），支架（2）用于固定水管（3）；水管（3）上设有控制阀门（14）和质量流量计（16）。

4.根据权利要求3所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置，其特征在于：水管（3）包括第一硬质水管和第二硬质水管，第一硬质水管和第二硬质水管相互套接且通过活塞（17）滑动配合。

5.根据权利要求4所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置，其特征在于：径流坡道（9）上设有多个隔板（12），隔板（12）将径流坡道（9）分隔成了多条冲刷实验通道，冲刷实验通道上配备有一个土样盒（7）；冲刷水槽（1）内设置有多个隔板（12）和径流口（18），每个径流口（18）对应一条冲刷实验通道。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置的实验方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1:准备工作：准备植生卷材和土试样，向土样盒（7）内填充土试样，在填好的土试样表面铺设植生卷材，并将植生卷材压实，使植生卷材与径流坡道（9）上表面平齐；

土试样包括第一土试样、第二土试样和第三试样；第一土试样用于模拟土质边坡，第二土试样用于模拟砂质边坡，第二土试样内参有X%质量比值的砂；第三土试样用于模拟岩石边坡，第三土试样参有Y%的岩石颗粒；

将径流坡道（9）调整到合适坡度, 所述的合适坡度与实际岸坡坡度保持一致，并做好坡度记录; 调整花洒（8）高度并做好记录；

步骤2:实验进行：开启变频水泵（13），通过变频器控制变频水泵（13）的输出功率，从而调节花洒的出水大小；水落入稳流池（6）中，稳流池（6）用于获得稳定流速；记录流量计（16）数值，并观察冲刷水槽中是否有颗粒物冲刷出；

步骤3：待降雨量达到稳定后，将收集槽放置在径流坡道的末端，并且开始计时测试，T分钟后，将收集到污水和冲刷物沉淀，并将收集槽取出；

再将空收集槽放置在径流坡道的末端，然后每隔T分钟重复上述操作；

步骤4：将回收槽中的水和植生材料混合物倒入滤纸中，收集测试沉淀物；测量并记录每一桶水的蓄水量；还可以使用额外的水来冲洗容器内的所有植生材料；将剩下的沉淀物放入烘箱中烘干并进行称重,记为M1；

步骤5：将每个沉淀物样品放入烤箱中烘干，然后称重样品，测定质量并记录下来；

步骤6：取同一T分钟内对应的三个泥沙质量平均值，得出每个目标降雨强度下平均土壤流失量。

7.根据权利要求6所述的检验生态卷材抗冲刷性能的实验装置的实验方法，其特征在于：径流坡道（9）的坡度调节方法为：先确定实验所需的坡度，旋转绕线轮（19）调节牵线（21）的长度，从而调节径流坡道（9）的角度；当实验坡度过大时，旋转内螺纹调节筒（25）使丝杆（24）伸长，再收紧牵线（21）长度，从而调节径流坡道（9）的角度。