一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统及实验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统及实验方法，一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统的实验方法，包括以下步骤：环形槽内装有透明土石混合体试样和环境流体，伺服电机带动旋转支架和搅拌叶片在环境流体中搅动，透明土石混合体试样被环境流体冲刷，激光器照射透明土石混合体试样和环境流体，工业相机对透明土石混合体试样和环境流体拍摄，拍摄图像传送至计算机处理，分析出透明土石混合体试样的被侵蚀过程。本发明专利技术提供了一种针对土石混合体侵蚀的可控、可视、可测的实验系统及方法，解决了以往实验方法中存在的侵蚀过程不可见、数据采集困难等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统及实验方法
本专利技术涉及地质灾害与岩土工程可视化模型试验

技术介绍
我国西南地区第四纪地质作用活跃，地表覆盖有深厚的、以土石混合物为主要组成物质的第四纪覆盖层。随着近年来一些大型甚至超大型水利水电工程的兴建和投入运营，出现了众多以土石混合体为载体的地质灾害，如三峡库区消落带库岸侵蚀、堆积体滑坡以及土石混合体堰塞坝溃决等，造成巨大的人员伤亡及财产损失。由于这类土石混合体的失稳时间难以预测，实际工程中也极难监测，至今仍缺乏真实可靠的观测数据。认识土石混合物工程地质体的失稳机理、演化过程，对科学准确地评判此类地质体的稳定性、可蚀性以及灾害预警等具有重要意义。目前，许多学者已开展了有关土石混合体侵蚀的试验。然而，由于岩土材料的不透明性质，现有的实验技术手段难以从细观上分析土石混合体在水动力作用下的介质移运、侵蚀启动过程、土石分离等特征。因此，有必要研发一种可控、可视、可测的实验系统与方法来研究土石混合体侵蚀演化过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可有效观测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统，其特征在于：包括所述环形槽(1)、支撑支架(2)、旋转支架(3)、伺服电机(4)、工业相机(5)、激光器(6)和计算机(7)；/n由透明有机玻璃制成的所述环形槽(1)水平放置在试验台(8)上，环形槽(1)内设置有透明土石混合体试样(9)和环境流体(10)，透明土石混合体试样(9)安装到环形槽(1)底部并浸泡在环境流体(10)内，透明土石混合体试样(9)和环境流体(10)内均添加有荧光剂；/n所述试验台(8)上固定有支撑支架(2)，支撑支架(2)上连接有输出轴竖直向下的伺服电机(4)；/n所述旋转支架(3)包括横杆(301)和两个搅动杆(302)，横杆...

【技术特征摘要】
1.一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统，其特征在于：包括所述环形槽(1)、支撑支架(2)、旋转支架(3)、伺服电机(4)、工业相机(5)、激光器(6)和计算机(7)；
由透明有机玻璃制成的所述环形槽(1)水平放置在试验台(8)上，环形槽(1)内设置有透明土石混合体试样(9)和环境流体(10)，透明土石混合体试样(9)安装到环形槽(1)底部并浸泡在环境流体(10)内，透明土石混合体试样(9)和环境流体(10)内均添加有荧光剂；
所述试验台(8)上固定有支撑支架(2)，支撑支架(2)上连接有输出轴竖直向下的伺服电机(4)；
所述旋转支架(3)包括横杆(301)和两个搅动杆(302)，横杆(301)水平设置在环形槽(1)的正上方，伺服电机(4)的输出轴连接到横杆(301)的中点上，横杆(301)的两端分别与两个搅动杆(302)的上端连接，两个搅动杆(302)的下端均连接有搅拌叶片(11)；
所述搅拌叶片(11)伸入环境流体(10)内，搅拌叶片(11)的下端与透明土石混合体试样(9)的上端存在间隙，两个搅拌叶片(11)的连线穿过环形槽(1)所在圆的圆心；
所述激光器(6)安装到电动升降台(12)上，电动升降台(12)固定在试验台(8)上且位于环形槽(1)外侧；
工作时，所述伺服电机(4)带动旋转支架(3)转动，两个搅拌叶片(11)搅动环境流体(10)；所述激光器(6)向透明土石混合体试样(9)发射激光，电动升降台(12)带动激光器(6)上下往复运动，透明土石混合体试样(9)和环境流体(10)内的荧光剂在激光诱导下发出荧光，位于透明土石混合体试样(9)正上方的工业相机(5)对透明土石混合体试样(9)进行持续拍摄，并将捕捉到的图像发送至计算机(7)进行处理。


2.根据权利要求1所述的一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统，其特征在于：所述透明土石混合体试样(9)呈扇环状。


3.根据权利要求1所述的一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾东明，刘汉龙，王林，仉文岗，周航，王勋，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50