一种岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，包括水头控制系统、测量系统、试验单元系统，测量系统包括树莓派监控系统、记录仪、摄像机、温湿计；试验单元系统主要包括圆筒和圆筒上盖、圆筒下盖、螺杆、上进水管、下进水管、上进水管水阀、下进水管水阀、排气孔、圆环、水压传感器、引水钢管等；水头控制系统包括供水桶、水位控制箱和水泵。本试验系统可以对不同水头下塌陷土层中的水力特性进行多方位测定，模拟不同岩溶开口条件下的塌陷过程，数码摄像、水压传感器与温湿计结合树莓派监控系统可详细记录试验过程与试验数据，自动化程度高、操作简便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，即一种可以模拟不同岩溶开口大小的岩溶塌陷过程，采集、记录、保存土体中多方位的水力特性、试验图像、环境温度、湿度的试验系统。
技术介绍
水力诱导作为诱发岩溶塌陷发生的最重要因素之一，是研究如何预防、处理岩溶塌陷发生的重要参数。由于室外岩溶塌陷的模拟往往由于经费和规模的限制不能进行观测试验，室内模拟试验成为研究岩溶塌陷过程中水力特性的关键方法，因此需要不断改进和更新现有室内试验测量技术手段和观测方法以提高水力特性测量的精确度。目前，岩溶塌陷特性试验主要是在室内进行，其实验重点主要是监测土体内部应力应变的变化，从而忽视掉了整体模型中水的重要作用，如很少对岩溶塌陷过程中的水力特性进行研究，特别是抽水初期由于水位降低造成的局部水力坡降变大，以及土洞发展过程中边界上剥落导致的水力变化，通过水压的变化反映出土洞扩展的过程等。为了研究水力诱导会对岩溶塌陷的发展、形成造成的影响，设计了这套岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，从而获得如何通过改善水力条件从而预防岩溶塌陷的发生。
技术实现思路
技术目的：为更清楚的理解水力诱导岩溶塌陷过程中水力特性，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，其特征在于，包括测量系统、水头控制系统和试验单元系统，其中：所述试验单元系统包括圆筒和分别插设于所述圆筒侧壁的若干组水压检测单元，所述圆筒上方和下方分别设置有圆筒上盖和圆筒下盖，在圆筒侧壁上开设有若干排测压孔；每组水压检测单元包括依次连接的水压传感器、透明软管和引水钢管，每组水压检测单元通过引水钢管的一端从测压孔插入圆筒中；引水钢管有四种不同的长度，从而保证水压传感器可测量同一土层横截面中四个不同半径处的水压；在圆筒上盖开有带阀门的排气孔，所述排气孔的导管一端伸入模型筒内部，另一端伸出盖顶暴露于大气中，以排除圆筒中的空气；排气孔旁开有上进水管，并在上进水...

【技术特征摘要】
1.一种岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，其特征在于，包括测量系统、水头控制系统和试验单元系统，其中：所述试验单元系统包括圆筒和分别插设于所述圆筒侧壁的若干组水压检测单元，所述圆筒上方和下方分别设置有圆筒上盖和圆筒下盖，在圆筒侧壁上开设有若干排测压孔；每组水压检测单元包括依次连接的水压传感器、透明软管和引水钢管，每组水压检测单元通过引水钢管的一端从测压孔插入圆筒中；引水钢管有四种不同的长度，从而保证水压传感器可测量同一土层横截面中四个不同半径处的水压；在圆筒上盖开有带阀门的排气孔，所述排气孔的导管一端伸入模型筒内部，另一端伸出盖顶暴露于大气中，以排除圆筒中的空气；排气孔旁开有上进水管，并在上进水管上设置上阀门；在圆筒下盖开有下进水管，下进水管上配置下阀门；圆筒下盖设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽内可放置不同内径的圆环，用于模拟岩溶开口大小，并配备了相应直径的出水口塞；通过螺杆将圆筒上盖、圆筒、圆筒下盖接连，并用螺丝固定螺杆上下两端从而成为一个整体；所述测量系统包括记录仪、树莓派监控系统、摄像机和温湿计，所述记录仪一端与水压传感器相连，另一端连接树莓派监控系统；所述摄像头和温湿计分别与所述树莓派监控系统相连，从而实现水压、环境温度、环境湿度、照片或视频的同步记录、传输、存储到树莓派监控系统；所述水头控制系统包括供水桶和水位控制箱，所述供水桶内设置有水泵，所述水泵通过水管连接水位控制箱供水；所述上进水管和下进水管分别与所述水位控制箱相通；所述水位控制箱内设有溢流板，所述溢流板右侧开孔通过水管与供水桶相连通，使溢出的水流在重力作用下顺着水管流入供水桶中，实现水的循环利用。2.根据权利要求1所述的岩溶塌陷过程中水力特性圆筒试验装置，其特征在于，所述圆筒上盖和圆筒下盖分别设置有卡槽，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂思敏，陶小虎，王弘元，赵坚，朱蓓，居艳阳，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32