【技术实现步骤摘要】
基于PIV技术三维观测管涌装置及方法
本专利技术属于水利工程
,涉及堤坝质量的检测分析方法，具体说是一种基于PIV技术三维观测管涌装置及方法。
技术介绍
我国长期受到洪水等灾害的侵扰，黄河与长江中下游的平原地区其洪灾最为频繁与厉害，其中堤防的破坏中管涌、漫顶、崩岸和整体失稳等各种破坏形式组合，经过各项灾害统计后，其堤坝各项灾害中，其中管涌的危害最大。黄河与长江的沿岸经济建设需要建设一个避免洪灾危害的安全的建设环境，需要对管涌所产生的非线性的动态过程中的水土相互作用产生的渗流场，其细粒土颗粒在渗流过程中系统几何特性以及水利特性的复杂变化，得到孔隙率、水头、水头梯度等量的动态变化，因此，在整个渗流过程中，对于土颗粒的移动特性、细土颗粒流失的分布特性，以及渗透通道的贯穿进行观测与分析。目前，对于渗透参数以及管涌机理的研究的观测手段一般有如下几种方式：1）不同的专家运用电场或者高清数码摄像机等手段进行分析观测，但是，应用点流场模拟渗流场，无法模拟出颗粒流动特性，对于管涌作用的机理以及后期恶化等现象无法观测；2）用高清数...
【技术保护点】
1.一种基于PIV技术三维观测管涌装置，其特征在于，包括透明填充模型箱、注水池及PIV粒子图像测速系统，所述PIV粒子图像测速系统包括示踪粒子及成像系统，所述成像系统包括两个观察屏照明系统、两架CCD摄像机及计算机采集系统，两架所述的CCD摄像机与所述计算机采集系统连接，所述透明填充模型箱上，其两个相邻的侧面上各装配一所述观察屏照明系统，其底面开设进水孔，其顶面为可拆卸安装的顶板，所述顶板中间为可开闭的管涌口，所述注水池设置在高于所述透明填充模型箱的位置，所述注水池底部引出一水管与所述进水孔连接，所述管涌口连接一导管，所述导管另一端引入一沉淀容器，所述示踪粒子用于配置试验用...
【技术特征摘要】
1.一种基于PIV技术三维观测管涌装置，其特征在于，包括透明填充模型箱、注水池及PIV粒子图像测速系统，所述PIV粒子图像测速系统包括示踪粒子及成像系统，所述成像系统包括两个观察屏照明系统、两架CCD摄像机及计算机采集系统，两架所述的CCD摄像机与所述计算机采集系统连接，所述透明填充模型箱上，其两个相邻的侧面上各装配一所述观察屏照明系统，其底面开设进水孔，其顶面为可拆卸安装的顶板，所述顶板中间为可开闭的管涌口，所述注水池设置在高于所述透明填充模型箱的位置，所述注水池底部引出一水管与所述进水孔连接，所述管涌口连接一导管，所述导管另一端引入一沉淀容器，所述示踪粒子用于配置试验用土并填充入所述透明填充模型箱内。
2.按照权利要求1所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述水管上设置有水阀及水压控制器，所述观察屏照明系统为医用观察屏，所述医用观察屏与所述计算机采集系统连接，两架所述的CCD摄像机分别设置在所述透明填充模型箱的正前方和一侧方。
3.按照权利要求1或2所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述透明填充模型箱为长方体形有机玻璃箱体，在所述透明填充模型箱的两竖向边角处各设置一刻度尺。
4.按照权利要求1或2所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述透明填充模型箱底部填充至少30cm厚度的卵石层作为进水缓冲区。
5.按照权利要求3所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述透明填充模型箱底部填充至少30cm厚度的卵石层作为进水缓冲区。
6.按照权利要求1或2所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述示踪粒子为陶瓷颗粒，所述试验用土还包括细颗粒的染色荧光砂及粗颗粒的透明砂。
7.按照权利要求5所述的基于PIV技术三维观测管涌装置,其特征在于，所述示踪粒子为陶瓷颗粒，所述试验用土还包括细颗粒的染色荧光砂及粗颗粒的透明砂。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的基于PIV技术三维观测管涌装置的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在透明填充模型箱内底部放置卵石形成卵石层作为注水缓冲区；
（2）示踪粒子选用陶瓷颗粒，细砂土选用荧光砂，将不同粒径的荧光砂染成不同颜色的染色荧光砂，相同粒径的染色荧光砂颜色一致，按照粒径大小预先将陶瓷颗粒分别与粒径一致的染色荧光砂混合配置，至少配置成两组粒径不同的目标流失...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁延召，任宇鹏，许国辉，陶伟，田浩，张毅，刘文帅，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。