一种水库渗漏检测实验用模拟平台、实验系统及方法技术方案

本公开涉及一种水库渗漏检测实验用模拟平台、实验系统及方法，包括包括砂箱，所述砂箱的上部具有开口，以暴露砂箱内腔；砂箱底壁的上表面铺设有覆土层；所述砂箱的一端设置有模拟坝体，模拟坝体通过覆土层支撑，模拟坝体靠近砂箱内腔的侧面与砂箱内壁围合形成储水槽，所述模拟坝体与砂箱的相对位置能够调节，以改变储水槽的大小；所述储水槽中能够填充实验用水，以模拟水库中储存的水资源；所述砂箱的底壁处设置有排水装置，以将覆土层中渗漏出的积水排出。

A simulation platform, experimental system and method for reservoir leakage detection experiment

【技术实现步骤摘要】
一种水库渗漏检测实验用模拟平台、实验系统及方法
本公开属于水利工程水库渗漏检测
，具体涉及一种水库渗漏检测实验用模拟平台、实验系统及方法。
技术介绍
目前，随着我国经济的迅速发展，水资源供需矛盾日益尖锐，修建水库已经成为解决水资源供需矛盾等问题的主要手段，但受施工条件限制，一些水库建设前勘察工作未完善，加之施工技术落后，建成后存在不同程度的渗漏问题，而水库渗漏问题的复杂性和风险性较高，所以对水库渗漏问题开展渗漏检测工作是必不可少的。专利技术人了解到，水库渗漏问题是水利工程中的一种普遍存在的、具有严重危害的问题，但在开展水库渗漏检测工作时，由于水库地质条件较为复杂，而且有大面积水域的存在，使得水库渗漏检测问题成为极为复杂的问题；在实际工况中，使用常规物探方法具有非常大的局限性，而且费时费力。在进行水库渗漏检测方法的研究中，需要相应的实验验证，采用实际水库作为实验平台时，不便于控制变量、不利于实验数据的验证。而现有技术中不存在用于水库渗漏检测的平台及实验系统，以实现渗漏方法的研究与验证。
技术实现思路
本公开目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种水库渗漏检测实验用模拟平台、实验系统及方法；该实验模拟平台可以运用多种检测方式，模拟检测多种类型的水库渗漏，不仅可以检验水库渗漏检测方法、提升水库渗漏检测效率和效果，而且还能节省人力物力。为实现上述目的，本公开的第一方面提供一种水库渗漏检测实验用模拟平台，包括砂箱，所述砂箱的上部具有开口，以暴露砂箱内腔；砂箱底壁的上表面铺设有覆土层；所述砂箱的一端设置有模拟坝体，模拟坝体通过覆土层支撑，模拟坝体靠近砂箱内腔的侧面与砂箱内壁围合形成储水槽，所述模拟坝体与砂箱的相对位置能够调节，以改变储水槽的大小；所述储水槽中能够填充实验用水，以模拟水库中储存的水资源；所述砂箱的底壁处设置有排水装置，以将覆土层中渗漏出的积水排出。作为进一步的技术方案，所述覆土层的渗漏量、渗漏速度及渗漏位置能够调节，以模拟不同渗漏实验情况的水库。作为进一步的技术方案，所述覆土层中设置有防渗膜。作为进一步的技术方案，所述排水装置能够将覆土层中渗漏的积水重新排入储水槽，以补充储水槽中渗漏流出的实验用水。作为进一步的技术方案，所述排水装置的末端具有多个注水管，所述注水管用于将排水装置排出的水重新注入储水槽。本公开的第二方面提供一种水库渗漏检测用模拟实验系统，除上述的水库渗漏检测实验用模拟平台外，还包括勘测设备与上位机，所述勘测设备能够勘测砂箱中的地质情况，所述上位机运行预设的检测方法，根据勘测设备的信息来判断砂箱中实验用水的渗漏情况。本公开的第三方面提供一种水库渗漏检测的模拟实验方法，包括以下步骤：根据实际水库库底底层条件、防渗体系及渗漏类型，在砂箱内填充覆土层，使得覆土层的渗漏量、渗漏速度与渗漏位置满足设定要求，并布设排水装置；调整模拟坝体的位置和角度，以改变储水槽的大小，并在储水槽中填充实验用水；利用勘探设备探测砂箱中地质情况，根据所要验证的检测方法来判断砂箱中实验用水的渗漏量、渗漏速度以及渗漏位置；将判断得知的渗漏量、渗漏速度与渗漏位置与覆土层的预设情况相对比，以验证检测方法是否有效。以上一个或多个技术方案的有益效果为：采用砂箱来模拟实际的水库结构，能够提供水库渗漏检测实验的平台，便于模拟不同的实验环境，避免实验人员在不同环境的水库处频繁转移；同时便于根据需要布设不同实验要求的平台，便于根据砂箱中预先布置的模拟环境与渗漏检测方法勘探得知的环境情况对比，以验证检测方法的有效性。采用覆土层的渗漏量、渗漏速度、渗漏位置能够调节的方式，便于模拟不同实验情况的水水库。采用模拟坝体相对位置可以变动的方式，便于模拟不同面积的水库或水域。采用排水装置将渗漏后的积水重新排入储水槽的方式，便于实现实验水资源的循环利用，能够维持水量平衡，重要的是注水时通过多个等间距的注水管进行注水，以形成稳定流场。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例中整体结构示意图；图2为本公开实施例中整体结构主视图；图3为本公开实施例中整体结构俯视图；图4为本公开实施例中整体结构侧视图。图中，1.电法仪，2.覆土层注水管，3.横向形变控制杆，4.温湿度及含水率传感器组件，5.砂箱，6.电缆移动收放杆，7.渗漏出水管，8.模拟坝体，9.基层，10.上部覆土层，11.防渗膜，12.水位观测管，13.实验用水，14.刚性框架，15.承重万向轮，16.测量电缆，17.循环注水管，18.电缆收放线。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。正如
技术介绍
所介绍的，水库渗漏问题是水利工程中的一种普遍存在的、具有严重危害的问题，但在开展水库渗漏检测工作时，由于水库地质条件较为复杂，而且有大面积水域的存在，使得水库渗漏检测问题成为极为复杂的问题。在实际工况中，使用常规物探方法具有非常大的局限性，而且费时费力，因此，针对水库渗漏问题进行实验室尺度研究是非常重要的，传统水库渗漏检测方法效率低、精确度低、操作难度大、受工作环境的影响较大。因此，对水库渗漏检测实验用模拟平台与方法进行革新创造，是提高水库渗漏检测的效率和效果的必然要求，为了解决现有技术存在的技术问题，本公开提出了一种水库渗漏检测实验用模拟平台及方法。本公开提供了一种水库渗漏检测实验用模拟平台及方法，包括一个砂箱，四周和底部设置有带有六个万向轮的刚性框架，并在接触位置设置缓冲垫层；砂箱一端设置有模拟坝体，坝后设置出水管，作为渗漏的唯一通道，另一端设置一根覆土层注水管和三根等间距的循环注水管；砂箱底部为覆土层，埋设温湿度及含水率传感器组件和三组水位观测管；模拟地层上部铺设防渗土工膜，防渗土工膜上方铺设模拟实际膜上覆土，最上方注水模拟水库库水；刚性框架顶部横向连接三根可拆卸构件，上部设置一根竖向可移动有机玻璃构件，用以悬挂电缆并调整测量位置。实施例1如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，包括砂箱，所述砂箱的上部具有开口，以暴露砂箱内腔；砂箱底壁的上表面铺设有覆土层；/n所述砂箱的一端设置有模拟坝体，所述砂箱的一端设置有模拟坝体，模拟坝体通过覆土层支撑，模拟坝体靠近砂箱内腔的侧面与砂箱内壁围合形成储水槽，所述模拟坝体与砂箱的相对位置能够调节，以改变储水槽的大小；/n所述储水槽中能够填充实验用水，以模拟水库中储存的水资源；所述砂箱的底壁处设置有排水装置，以将覆土层中渗漏出的积水排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，包括砂箱，所述砂箱的上部具有开口，以暴露砂箱内腔；砂箱底壁的上表面铺设有覆土层；
所述砂箱的一端设置有模拟坝体，所述砂箱的一端设置有模拟坝体，模拟坝体通过覆土层支撑，模拟坝体靠近砂箱内腔的侧面与砂箱内壁围合形成储水槽，所述模拟坝体与砂箱的相对位置能够调节，以改变储水槽的大小；
所述储水槽中能够填充实验用水，以模拟水库中储存的水资源；所述砂箱的底壁处设置有排水装置，以将覆土层中渗漏出的积水排出。


2.如权利要求1所述的水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，所述覆土层的渗漏量、渗漏速度与渗漏位置能够调节，以模拟不同渗漏实验情况的水库。


3.如权利要求1所述的水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，所述排水装置能够将覆土层中渗漏的积水重新排入储水槽，以补充储水槽中渗漏流出的实验用水。


4.如权利要求1所述的水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，所述砂箱中设置有覆土层注水管，所述覆土层注水管的一端与外界水源连通，另一端伸入覆土层中，以实现覆土层的补水。


5.如权利要求1所述的水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，所述覆土层包括从上往下依次布置的上部覆土层、防渗层和基础层，所述基础层通过砂箱的底壁支撑，所述防渗层的渗漏量及渗漏位置能够调节。


6.如权利要求1所述的水库渗漏检测实验用模拟平台，其特征是，所述排水装置包括渗漏出水管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚洵，毛德强，夏腾，宋瑞超，孟健，刘正达，胡开友，赵瑞珏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37