[发明专利]一种模拟边界水流影响渗流的方法及装置

权利要求书

1.一种可用于实现模拟边界水流对渗流影响方法的装置，其特征在于：其包括：两 流作用室、渗流供水装置、管道水流循环装置和观测装置，两流作用室模拟边界水流和 渗流相互作用，是边界水流和土内渗流共同作用的一个腔室，包括渗流池、土体环柱试 样和中间过流管；渗流供水装置为两流作用室的渗流池提供恒定的供水流量，管道水流 循环装置通过中间过流管为两流作用室提供恒定的切向边界水流条件，观测装置包括水 温、环柱土样内外表面处总水头、管流流速监测装置；

所述的渗流池的截面采用圆形以能够承受较大的真空负压，利于试样土体的含水饱和； 所述的渗流供水装置，采用定水头和阀门开度可调的方法，为两流作用室提供恒定的连 续可调的供水流量，以抵消透过土体试样的渗流水量，使得渗流池内的水位一直保持不 变；

所述的管道水流循环装置，采用管道内置多个功率可调水泵的方式，将管道里面的水循 环起来，通过中间过流管，为两流作用室的土体环柱试样渗流提供稳定的水流边界条件。

2.一种采用权利要求1所述的装置模拟边界水流对渗流影响的方法，其特征在于： 应用环柱土样渗流的轴对称特点，使得土样内表面各点的渗流要素相同；采用循环管流 方式提供土体渗流的边界水流条件，根据管流的流速分布规律和流态变化特点，不同的 管流流量，则代表不同的边界水流条件，

所述的土样为圆环柱状，中间的空心圆管构成水流通道，为中间过流管， 所述的循环管流：水流在管内循环流动，并与环柱土样的中间过流管顺直连接，确保管 内水流的流速、流态的连续一致，

其具体包括以下步骤：1)安装土体试样；2)对两流作用室、水流循环管道抽真空，待 真空度达到650mmHg以上时，再往里面送无气水，并继续抽真空，使土样饱和；3)打 开溢流管，试调供水阀，获取需要的水头差H，进行渗流试验；4)打开微水泵电源， 调节功率，从小到大逐级增加，取得不同水流流速条件，重复步骤3进行试验；5)调 节供水阀，取得多个渗流供水量，重复步骤3和4，进行多组试验；6)试验结束时，关 闭微水泵电源，如短期内不再做试验，需要及时排干腔室和管道内的水，并清洗微水泵 和管道。