【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质灾害试验研究，具体涉及一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统。
技术介绍
1、滑坡是自然界中一种常见的地质灾害，它是斜坡上的岩体或者土体受外部环境的影响，在重力作用下沿着软弱面或者软弱带，整体或分散的向下滑移的现象和过程。通过现有的技术调查之后表明降雨是诱发滑坡的主要诱发因素之一，当降雨作用于边坡时，会导致岩土土体饱和，抗剪强度降低，从而增加滑坡的风险。对于库区滑坡，降雨会导致库区水位上涨，同时提高引发滑坡灾害的风险，给水库大坝带来安全威胁。目前关于降雨诱发滑坡地质灾害的试验系统主要关注于滑坡灾害形成的过程与机理分析，缺少对于滑坡致灾性的分析模拟系统，无法监测降雨诱发库区滑坡对大坝的致灾性，也就无法及时评价库区以及大坝的受灾情况。因此，亟需开发一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统。
技术实现思路
1、本专利技术主要目的在提供一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，能够监测降雨诱发库区滑坡对大坝的致灾性，及时评价库区以及大坝的受灾情况，从而提高库区应对自然灾害的能力。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
3、一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，包括库区、滑坡模拟区、供水区、尾水区和数据采集区，所述滑坡模拟区位于所述库区的边坡上，所述供水区位于所述库区的上游，所述供水区与所述库区之间设有泄水通道，所述尾水区位于所述库区的下游，所述尾水区与所述库区之间设有大坝，所述尾水区通过回水管道与所述供水区连
4、进一步的，所述库区包括地基、地形结构和降雨模拟系统，所述地基采用混凝土或砖混结构，所述地形结构建造于所述地基上，所述地形结构模拟原型库区的地形设计，所述降雨模拟系统通过立柱设置于所述地基上，所述降雨模拟系统通过输水主管道与所述供水区连通。
5、进一步的，所述供水区包括钢制水箱，所述降雨模拟系统包括框架主体、输水支管道和喷头，所述框架主体安装于所述立柱的顶部，所述输水支管道安装于所述框架主体上，多个所述喷头间隔设置于所述输水支管道上，所述输水主管道的一端与所述钢制水箱连通，另一端与所述输水支管道连通，所述输水主管道上设有第一水泵。
6、进一步的，所述框架主体包括多个框架单元，每个所述框架单元上的所述输水支管道的进水端设有单元供水箱，所述单元供水箱的进水端与所述输水主管道的出水端连通，所述单元供水箱上设有压力表，所述单元供水箱的出水端设有水流控制阀。
7、进一步的，所述大坝采用钢筋混凝土结构，所述检测装置包脉冲压力传感器和光纤，多个所述脉冲压力传感器间隔埋设于所述大坝的坝体迎水面，用于测量滑坡过程中所述库区的水对坝体不同部位冲击压力的变化，所述光纤埋设于所述坝体的受拉区，用于测量坝体在受灾过程中的拉应变。
8、进一步的，所述坝体上设有泄水孔，所述泄水孔上设有上提式闸门，所述坝体的迎水面设有水位尺，用于记录滑坡灾害过程中水位的变化。
9、进一步的，所述数据采集区包括若干信号采集装置，所述脉冲压力传感器和光纤均与所述信号采集装置电连接。
10、进一步的，所述尾水区设有尾水池，所述尾水池位于地面之下，用于收集从所述大坝排出的尾水，所述尾水池通过回水管道与所述钢制水箱连通，所述回水管道上设有第二水泵。
11、进一步的，所述滑坡模拟区包括滑坡模拟系统和用于记录滑坡灾害发生过程的高速摄像机，所述高速摄像机设置于所述滑坡模拟系统的对岸，所述滑坡模拟系统包括由下至上依次设置的滑床、滑带和滑体，所述滑带的内部预埋有注水孔和含水率仪，所述注水孔用于在试验过程中向滑带注入自由水，所述含水率仪用于检测滑带内部含水率的变化。
12、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
13、本专利技术可以还原原型库区的地形特点，模拟滑坡灾害发生的全过程，同时能够监测滑坡灾害发生过程中库区水位的变化以及大坝受到水流冲击力、拉应力的状况，获取降雨诱发库区滑坡对大坝的致灾性，及时评价库区以及大坝的受灾情况，从而提高库区应对自然灾害的能力。
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1.一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，包括库区、滑坡模拟区、供水区、尾水区和数据采集区，所述滑坡模拟区位于所述库区的边坡上，所述供水区位于所述库区的上游，所述供水区与所述库区之间设有泄水通道，所述尾水区位于所述库区的下游，所述尾水区与所述库区之间设有大坝，所述尾水区通过回水管道与所述供水区连通，所述数据采集区位于所述库区的外侧，用于收集试验过程中所述大坝的坝体中所埋设的检测装置的数据信号。
2.如权利要求1所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述库区包括地基、地形结构和降雨模拟系统，所述地基采用混凝土或砖混结构，所述地形结构建造于所述地基上，所述地形结构模拟原型库区的地形设计，所述降雨模拟系统通过立柱设置于所述地基上，所述降雨模拟系统通过输水主管道与所述供水区连通。
3.如权利要求2所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述供水区包括钢制水箱，所述降雨模拟系统包括框架主体、输水支管道和喷头，所述框架主体安装于所述立柱的顶部，所述输水支管道安装于所述框架主体上，多个所述喷头间隔设置
4.如权利要求3所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述框架主体包括多个框架单元，每个所述框架单元上的所述输水支管道的进水端设有单元供水箱，所述单元供水箱的进水端与所述输水主管道的出水端连通，所述单元供水箱上设有压力表，所述单元供水箱的出水端设有水流控制阀。
5.如权利要求3所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述大坝采用钢筋混凝土结构，所述检测装置包脉冲压力传感器和光纤，多个所述脉冲压力传感器间隔埋设于所述大坝的坝体迎水面，用于测量滑坡过程中所述库区的水对坝体不同部位冲击压力的变化，所述光纤埋设于所述坝体的受拉区，用于测量坝体在受灾过程中的拉应变。
6.如权利要求5所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述坝体上设有泄水孔，所述泄水孔上设有上提式闸门，所述坝体的迎水面设有水位尺，用于记录滑坡灾害过程中水位的变化。
7.如权利要求5所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述数据采集区包括若干信号采集装置，所述脉冲压力传感器和光纤均与所述信号采集装置电连接。
8.如权利要求6所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述尾水区设有尾水池，所述尾水池位于地面之下，用于收集从所述大坝排出的尾水，所述尾水池通过回水管道与所述钢制水箱连通，所述回水管道上设有第二水泵。
9.如权利要求1所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述滑坡模拟区包括滑坡模拟系统和用于记录滑坡灾害发生过程的高速摄像机，所述高速摄像机设置于所述滑坡模拟系统的对岸，所述滑坡模拟系统包括由下至上依次设置的滑床、滑带和滑体，所述滑带的内部预埋有注水孔和含水率仪，所述注水孔用于在试验过程中向滑带注入自由水，所述含水率仪用于检测滑带内部含水率的变化。
...【技术特征摘要】
1.一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，包括库区、滑坡模拟区、供水区、尾水区和数据采集区，所述滑坡模拟区位于所述库区的边坡上，所述供水区位于所述库区的上游，所述供水区与所述库区之间设有泄水通道，所述尾水区位于所述库区的下游，所述尾水区与所述库区之间设有大坝，所述尾水区通过回水管道与所述供水区连通，所述数据采集区位于所述库区的外侧，用于收集试验过程中所述大坝的坝体中所埋设的检测装置的数据信号。
2.如权利要求1所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述库区包括地基、地形结构和降雨模拟系统，所述地基采用混凝土或砖混结构，所述地形结构建造于所述地基上，所述地形结构模拟原型库区的地形设计，所述降雨模拟系统通过立柱设置于所述地基上，所述降雨模拟系统通过输水主管道与所述供水区连通。
3.如权利要求2所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述供水区包括钢制水箱，所述降雨模拟系统包括框架主体、输水支管道和喷头，所述框架主体安装于所述立柱的顶部，所述输水支管道安装于所述框架主体上，多个所述喷头间隔设置于所述输水支管道上，所述输水主管道的一端与所述钢制水箱连通，另一端与所述输水支管道连通，所述输水主管道上设有第一水泵。
4.如权利要求3所述的一种降雨诱发库区滑坡对大坝致灾性分析试验系统，其特征在于，所述框架主体包括多个框架单元，每个所述框架单元上的所述输水支管道的进水端设有单元供水箱，所述单元供水箱的进水端与所述输水主管道的出水端连通，所述单元供水箱上设有压力表，所述单元供...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏殷，胡少伟，郭进军，叶宇霄，孙元帅，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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