[发明专利]一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪

说明书

本发明公开了一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪，包括长方壳体、第一排出室和第二排出室，长方壳体包括底板、顶板和四个竖直设置的侧板，其中相对的两侧板为第一矩形板和第二矩形板，另外两个相对的侧板为第一侧壁和第二侧壁；第一侧壁和第二侧壁靠近第一矩形板的位置对应设置有进水口和出水口；第二矩形板上设置有多个排出孔；进水口连通有供水设备；第一排出室与出水口连通；第二排出室与排出孔连通；顶板上竖直固定安装有多个测压管；第一排出室和第二排出室均设置有排水龙头。本发明公开提供的研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪，结构简单易操作，既可以在室内模拟沿岸流冲刷与渗透现象，又可直观有效地观察不同孔径的滤网对冲刷与渗透特性的影响，具有较高的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及模拟沿岸流冲刷试验装置技术领域，更具体的说是涉及一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪。

背景技术

沿岸流冲刷指的是沿岸流冲刷指当高速水流流经河岸时，岸坡表面的泥沙颗粒由于水流拖曳力的作用而发生脱落和移动的现象。主要特征有：观测到高速水流沿岸流动；近岸河床的冲刷；岸脚或者与岸顶相连的低岸发生底部冲刷；河岸表面出现新的被冲刷过的痕迹；河岸地表植被的缺失。严重的岸坡后撤通常涉及到崩岸以及水流的直接冲刷，则可能会给沿岸周围的自然环境带来破坏，甚至给沿岸周围的居民带来灾害。

土体的渗透性是指水通过土孔隙渗透流动的性质，是土的三大力学性质之一。渗透系数对边坡稳定，土的固结，堤坝的安全问题上具有重要的影响。而河流除了给沿岸带来冲刷作用外，也会给沿岸土体带来水平向的渗流作用，这种渗流伴随着带走沿岸土体中细小的土颗粒，就可能造成沿岸土体的侵蚀现象，给沿岸的工程带来灾害。

目前，在现有技术中，缺乏科学且系统性研究沿岸流冲刷现象，以及研究沿岸流冲刷对土体渗流特性影响的相关装置，这严重影响了相关研究的进程。

因此，如何提供一种研究岸流冲刷现象，以及研究沿岸流冲刷对土体渗流特性影响的装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪，包括长方壳体、第一排出室和第二排出室，所述长方壳体包括底板、顶板和四个竖直设置的侧板，所述底板和所述侧板固定连接，所述顶板与所述侧板铰接，其中相对的两侧板为第一矩形板和第二矩形板，另外两个相对的侧板为第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和所述第二侧壁靠近所述第一矩形板的位置对应设置有进水口和出水口；所述第二矩形板上设置有多个排出孔；所述进水口连通有供水设备；所述第一排出室顶端开口，且与所述出水口连通；所述第二排出室顶端开口且与所述排出孔连通；所述顶板上竖直固定安装有多个测压管；所述第一排出室和所述第二排出室均设置有排水龙头。

本发明公开的一种研究沿岸流冲刷及渗流特性的试验仪，能够模拟沿岸流冲刷，用能够控制水头高度的供水设备为实验仪供水，进行多组试验并记录供水水头在不同高度与不同流速条件下从第一排出室获得土颗粒质量以及装样土体的后撤程度，即可得到水位高度与水流速度对沿岸土体冲刷作用的影响规律；同时，记录第二排出室中沿水流方向获得单位时间内的渗流量或渗砂量，则可以得到冲刷作用对土体渗透特性的影响规律。

优选的，还包括第三矩形板，所述第三矩形板可拆卸安装于所述长方壳体内部，与所述第一矩形板等长等宽且平行设置，且与所述第一矩形板之间形成水流冲刷室，与所述第二矩形板之间形成土体贮存室；并所述第三矩形板上开设有多个渗流孔，外表面铺设有滤网。

采取上述技术方案的有益效果是，防止在装样过程中土体通过排出孔，造成误差；第三矩形板上可根据试验需求安装不同孔径的滤网，重复以上试验步骤，则可以得到相应孔径的滤网对冲刷以及渗透作用的影响规律。

优选的，所述第二矩形板铺设有滤网。