一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法

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一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備,包括補給箱和堆積板；所述補給箱和堆積板分別固定在支架上，補給箱和堆積板之間連接有流通槽；流通槽按照不同坡度安裝泥石流激光泥位計、光纖壓力傳感器；堆積板上裝振弦壓力傳感器；支架上還設置有攝像機和數據采集器。模擬方法，包括步驟一，流通槽坡度和堆積板設定；步驟二，邊界條件設定；步驟三，泥石流介質模擬；步驟四，初始條件設定；步驟五，時間步長的確定；步驟六，β取值；步驟七，實驗數據采集和整理；步驟八，清洗實驗平臺。本發明可以實現泥石流的沖淤過程中沖擊力模擬及實驗，流通槽可以按照不同坡度不同邊界條件調節，本發明中流通槽邊界條件能夠滿足不同容重泥石流的實驗要求，獲得不同重現期下的運動沖淤過程中的沖擊力和堆積范圍。
【專利說明】
一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法
技術領域
[0001] 本發明涉及泥石流沖擊力模擬設備及模擬實驗應用技術領域，具體地說是一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法。
【背景技術】
[0002] 泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，顧名思義，它是一種用于模擬泥石流運動沖淤過程中沖擊力的設備。現有技術中沒有一種設備可以實現多參數快速模擬以及測試，難以滿足人們的生產生活與防災減災工程需要;此外，也沒有一種標準的模擬試驗方法供人們所使用。

【發明內容】

[0003] 針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法。
[0004] 為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，包括補給箱和堆積板;所述補給箱和堆積板分別固定在支架上，補給箱和堆積板之間連接有流通槽;流通槽_按照不同坡度安裝有泥石流激光泥位計、光纖壓力傳感器;堆積板上裝有振弦式壓力傳感器;支架上還設置有攝像機和數據采集器;攝像機與數據采集器通過數據傳輸線連接;泥石流激光泥位計用于測量泥石流在流通槽中的泥位變化過程;光纖土壓力傳感器用于檢測流通區泥石流土壓力，光纖滲透壓力傳感器用于檢測流通區泥石流滲透水壓力；振弦式土壓力傳感器用來采集堆積區土壓力信息，振弦式滲透壓力傳感器用來采集堆積區滲透水壓力；泥石流運動過程被攝像機記錄，數據傳輸到數據采集器。本發明設置有流通槽，該流通槽可以按照不同坡度不同邊界條件調節，本發明中流通槽邊界條件能夠滿足不同容重泥石流的實驗要求，獲得不同重現期下的運動沖淤過程中的沖擊力和堆積范圍。
[0005] 進一步，流通槽上設置有三個光纖土壓力傳感器預留孔和三個光纖滲透水壓力傳感器預留孔;堆積板上設有三個振弦式土壓力傳感器預留孔和振弦式滲透壓力傳感器預留孔。。
[0006] 進一步，補給箱底端設置有排導口，排導口上安裝有排導閥板。
[0007] -種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一，流通槽坡度和堆積板設定;步驟二，邊界條件設定;步驟三，泥石流介質模擬;步驟四，初始條件設定;步驟五，時間步長的確定;步驟六，0取值;步驟七，實驗數據采集和整理;步驟八，清洗實驗平臺。
[0009] 其中在步驟一中，根據實驗所需調節流通槽和堆積板的坡度，并用電子傾角儀進行測定；同時根據模擬時可能產生的最大沖出范圍，設計堆積板大小為200cmX 300cm，同時在堆積板上等分網格，大小為20X20cm，用以確定堆積范圍及不同網格的堆積深度；
[0010] 在步驟二中，為了減少泥石流運動沖淤時的外界阻力的干擾，在實驗平臺構建過程中，流通槽側壁采用鋼化玻璃構建，流通槽底部采用打磨光滑的鋼板焊接；由此，在實驗過程中，設定實驗處于理想狀態中進行；
[0011] 為了對比理想邊界條件，對試驗臺流通槽內壁及底面進行改進，在側壁噴泡沫膠，使其與實際溝道兩側山坡相似，泥石流運動時對泥石流體產生側向阻力；同時在底部鋪設磚塊，磚塊上部鋪設泥石流體，使其近似溝道溝床，泥石流運動時對泥石流體產生正向阻力，由此，在實驗過程中，設定實驗處于非理想狀態中進行；
[0012] 在步驟三中，取總量為200-500kg范圍泥石流分別進行運動淤積模擬；
[0013] 容重（r):模擬容重為2 ? 40g/cm3、2 ? 30g/cm3、2 ? 20g/cm3、2 ? 10g/cm3、2 ? 00g/cm3、 1 ? 90g/cm3、1 ? 80g/cm3、1 ? 70g/cm3、1 ? 65g/cm3、1 ? 60g/cm3 等的泥石流運動齡積情況；
[0014]泥石流間的摩擦阻力：確定摩擦阻力系數為其重要內容，依照公式（1)，基于流體的容重、泥石顆粒直徑、泥石體積比和顆粒的密度等參數確定其摩擦阻力；
[0016] 式中：《表示泥石流中泥石體積比；ai表示微調值范圍為0.042-0.24的微調系數； d表示泥石流中主要顆粒直徑W為范圍為17°-37°的動摩擦角;p m為顆粒密度;h為泥石流堆積深度必濃度系數；
[0017] 根據泥石流的容重r、顆粒直徑d和泥石體積比等參數來分析確定動態摩擦角和微調系數；
[0018] 在步驟四中。設定泥石流啟動時流通槽及堆積板初始深度h = 0,隨著模擬實驗的啟動，在流通槽中點處的激光泥位計隨時記錄泥位的變化過程；
[0019] 設定泥石流啟動時流通槽初始土壓力F土 =0,隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由土壓力傳感器隨時記錄土壓力F土的變化過程；
[0020] 設定泥石流啟動時流通槽初始滲透水壓力F水=0，隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由滲透水壓力傳感器隨時記錄滲透水壓力F水的變化過程；
[0021] 在步驟五中，利用理論上恒穩的平均隱式剖分格式，但對于擬線性的方程組來說，也不是不需要任何的限制；
[0022]在實際模擬時取：
[0024]式中u、v代表可能的最大值。
[0025]在步驟六中，0代表運動修正系數，運動修正系數受不同類型的泥石流的影響，其范圍為1-1.25，將運動修正系數確定為1.0、1.05、1.1、1.15、1.2和1.25，分別在下文泥石流運動沖淤瞬時堆積深度及瞬時滲透水壓力及土壓力試驗中進行六種不同m直的實驗模擬。 [0026]在步驟七中，采集和記錄實驗數據，并進行整理和分析。
[0027]在步驟八中，清洗實驗平臺。
[0028] -種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬實驗方法，具體實驗過程包括，（1 )，野外詳細調查泥石流實驗溝，選擇采樣點；（2)，調查泥石流取樣、分選；（3)，上料；（4)，實驗數據記錄；（5 )，清洗實驗臺；
[0029]其中在步驟一中，選取具有代表性的泥石流堆積體原材料，同時對樣品進行分選，分選時粒徑d>20mm的顆粒剔除，以免影響實驗的精度和連續性；
[0030] 在步驟二中，調制實驗原料，根據每次的實驗需要，按照所需泥石流體的總量及泥石流容重，按一定水、土比例調制恰當的泥石流體原料;根據實驗設計要求，調整試驗臺流通槽的實驗坡度，達到實驗設計要求;安裝實驗所需的檢測儀器;在實驗開始前對整個試驗臺清洗，以免對實驗結果產生不必要的誤差；
[0031] 在步驟三中，將調制好的泥石流體原料運送至補給箱，調試儀器，實驗啟動；
[0032] 在步驟四中，實時記錄保存實驗數據，實驗結束；
[0033]在步驟五中，清洗實驗臺；整理、分析實驗數據。
[0034] 采用上述技術方案后，本發明和現有技術相比所具有的優點是：
[0035] 本發明泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備及模擬實驗方法，彌補了現有技術中泥石流運動沖淤過程中沒有一種模擬設備可以實現對于泥石流運動沖淤的模擬，此外，采用以上設計技術方案，可以實現泥石流的沖淤過程中沖擊力模擬及實驗，流通槽可以按照不同坡度不同邊界條件調節，本發明中流通槽邊界條件能夠滿足不同容重泥石流的實驗要求，獲得不同重現期下的運動沖淤過程中的沖擊力和堆積范圍。整體結構簡單，實用性強，且易于在教學、科研與防災減災工程等領域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0036]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：
[0037]圖1為本發明的整體結構示意圖；
[0038] 圖2為本發明的光纖滲透水壓力傳感器和振弦式傳感器設置結構示意圖；
[0039] 圖3為本發明的傳感器預留孔設置結構示意圖；
[0040] 圖4為本發明的實驗流程圖；
[0041 ]附圖標記中：1-補給箱;2-堆積板;3-流通槽;4-攝像機;5-數據采集器;31-泥石流激光泥位計;32-光纖壓力傳感器;33-振弦式壓力傳感器;a-支架;311-光纖土壓力傳感器預留孔;312-光纖滲透水壓力傳感器預留孔;313-振弦式土壓力傳感器;314-振弦式滲透水壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0042] 以下所述僅為本發明的較佳實施例，并不因此而限定本發明的保護范圍。
[0043] 實施例，如圖1-3所示，一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，包括補給箱1 和堆積板2;補給箱1和堆積板2分別固定在支架a上，補給箱1和堆積板2之間連接有流通槽 3;所述流通槽3按照不同坡度安裝有泥石流激光泥位計31、光纖土壓力傳感器32;堆積板安裝有振弦式壓力傳感器;支架a上還設置有攝像機4和數據采集器5;攝像機4與數據采集器5 通過數據傳輸線連接。
[0044] 進一步，流通槽3上設置有三個光纖土壓力傳感器預留孔311和三個光纖滲透水壓力傳感器預留孔312;堆積板上設有三振弦式土壓力傳感器預留孔313和三個振弦式滲透壓力傳感器314。進一步，補給箱1底端設置有排導口 11，排導口上安裝有排導閥板111。
[0045] -種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬方法，包括以下步驟：
[0046] 步驟一，流通槽坡度和堆積板設定;步驟二，邊界條件設定;步驟三，泥石流介質模擬;步驟四，初始條件設定;步驟五，時間步長的確定;步驟六，0取值;步驟七，實驗數據采集和整理;步驟八，清洗實驗平臺。其中在步驟一中，根據實驗所需調節流通槽和堆積板的坡度，并用電子傾角儀進行測定；同時根據模擬時可能產生的最大沖出范圍，設計堆積板大小為200cm X 300cm，同時在堆積板上等分網格，大小為20 X 20cm，用以確定堆積范圍及不同網格的堆積深度；
[0047]在步驟二中，為了減少泥石流運動沖淤時的外界阻力的干擾，在實驗平臺構建過程中，流通槽側壁采用鋼化玻璃構建，流通槽底部采用打磨光滑的鋼板焊接；
[0048]為了對比理想邊界條件，對試驗臺流通槽內壁及底面進行改進，在側壁噴泡沫膠，使其與實際溝道兩側山坡相似，泥石流運動時對泥石流體產生側向阻力；同時在底部鋪設磚塊，磚塊上部鋪設泥石流體，使其近似溝道溝床，泥石流運動時對泥石流體產生正向阻力，由此，在實驗過程中，設定實驗處于非理想狀態中進行；
[0049] 在步驟三中，泥石流總量(m):取總量為200-500kg范圍泥石流分別進行運動淤積模擬。
[0050]容重（r):模擬容重為2 ? 40g/cm3、2 ? 30g/cm3、2 ? 20g/cm3、2 ? 10g/cm3、2 ? 00g/cm3、 1 ? 90g/cm3、1 ? 80g/cm3、1 ? 70g/cm3、1 ? 65g/cm3、1 ? 60g/cm3 等的泥石流運動齡積情況；
[0051]泥石流間的摩擦阻力：確定摩擦阻力系數為其重要內容，依照公式（1)，基于流體的容重、泥石顆粒直徑、泥石體積比和顆粒的密度等參數確定其摩擦阻力；
[0053]式中：《表示泥石流中泥石體積比；ai表示微調值范圍為0.042-0.24的微調系數； d表示泥石流中主要顆粒直徑;少為范圍為17°-37°的動摩擦角;pm為顆粒密度;h為泥石流堆積深度必濃度系數；
[0054]根據泥石流的容重r、顆粒直徑d和泥石體積比等參數來分析確定動態摩擦角和微調系數；
[0055]在步驟四中，設定泥石流啟動時流通槽及堆積板初始深度h = 0,隨著模擬實驗的啟動，在流通槽中點處的激光泥位計隨時記錄泥位的變化過程；
[0056]設定泥石流啟動時流通槽初始土壓力F土=0，隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由土壓力傳感器隨時記錄土壓力F土的變化過程；
[0057]設定泥石流啟動時流通槽初始滲透水壓力F水=0，隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由滲透水壓力傳感器隨時記錄滲透水壓力F水的變化過程；
[0058]在步驟五中，利用理論上恒穩的平均隱式剖分格式，但對于擬線性的方程組來說，也不是不需要任何的限制。
[0059] 在實際模擬時取：
[0061]式中u、v代表可能的最大值。
[0062]在步驟六中，0代表運動修正系數，運動修正系數受不同類型的泥石流的影響，其范圍為1-1.25，將運動修正系數確定為1.0、1.05、1.1、1.15、1.2和1.25，分別在下文泥石流運動沖淤瞬時堆積深度及瞬時滲透水壓力及土壓力試驗中進行六種不同m直的實驗模擬。
[0063] 在步驟七中，采集和記錄實驗數據，并進行整理和分析。
[0064] 在步驟八中，清洗實驗平臺。一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬實驗方法，具體實驗過程包括，（1)，野外詳細調查泥石流實驗溝，選擇采樣點；（2)，調查泥石流取樣、分選;（3)，上料;（4)，實驗數據記錄;（5)，清洗實驗臺；
[0065] 其中步驟一中，選取具有代表性的泥石流堆積體原材料，同時對樣品進行分選，分選時粒徑d>20mm的顆粒剔除，以免影響實驗的精度和連續性；
[0066] 在步驟二中，調制實驗原料，根據每次的實驗需要，按照所需泥石流體的總量及泥石流容重，按一定水、土比例調制恰當的泥石流體原料。根據實驗設計要求，調整試驗臺流通槽的實驗坡度，達到實驗設計要求;安裝實驗所需的檢測儀器。在實驗開始前對整個試驗臺清洗，以免對實驗結果產生不必要的誤差。
[0067]在步驟三中，將調制好的泥石流體原料運送至料斗，調試儀器，實驗啟動；
[0068]在步驟四中，實時記錄保存實驗數據，實驗結束；
[0069]在步驟五中，清洗實驗臺；整理、分析實驗數據。
[0070] 本發明在設計時，針對現有的泥石流運動沖淤過程模擬中，沒有考慮在不同邊界條件不同泥石流容重下的泥石流運動的缺陷。利用可靠的參數及不同邊界條件對泥石流進行不同重現期下數值模擬，獲得不同重現期下的運動沖淤過程中的沖擊力和堆積范圍。本研究將選取不同邊界條件不同泥石流容重組成的小流域泥石流物理模型進行模擬實驗，分析其運動特征，得出現實價值更高的結果。參見圖2，
[0071] (1)泥石流補給箱，為四棱錐體，邊長為120cm，底部設置正方形供給孔，邊長為 20cm，實驗時，泥石流的補給由閘板開關控制；
[0072] (2)泥石流流通槽，形態呈矩形，其內寬40cm，內高40cm，有效流動長度為500cm;
[0073] (3)泥石流堆積板，為平面鐵板，其寬200cm，長300cm，以斜口方式將其與流通槽以平整形式銜接，模擬時可隨意調節其坡度。
[0074] 為了確定研究區不同類型泥石流溝運動沖淤的邊界條件及運動參數，在清水溝溝內建立了物理模擬實驗平臺。
[0075] (1)泥石流補給箱，為四棱錐體，邊長為120cm，底部設置正方形供給孔，邊長為 20cm，實驗時，泥石流的補給由閘板開關控制；
[0076] (2)泥石流流通槽，形態呈矩形，其內寬40cm，內高40cm，有效流動長度為500cm;
[0077] (3)泥石流堆積板，為平面鐵板，其寬200cm，長300cm，以斜口方式將其與流通槽以平整形式銜接，模擬時可隨意調節其坡度。
[0078]本發明在實驗模擬過程中：為了檢測不同區間段的瞬時滲透水壓力及土壓力，在實驗平臺的流通槽的上、中、下段分別布置了3個光纖滲透水壓力測點以及3個光纖滲透壓力測點；在實驗平臺堆積板設置有3個振弦式土壓力測點和3個振弦式滲透壓力測點，具體測點的位置分布如圖3所示。實驗采用光纖光柵土壓力傳感器及振弦式壓力傳感器進行監測。
[0079] 滲透水壓力
[0080]適用于光纖光柵壓力、應變、位移等多種類型的數據采集，分析儀掃描范圍寬，分辨率高，動態范圍大，穩定性高；同步掃描典型頻率可在l-5Hz之間設定，最高可達lKHz，內置波長校準;振弦式采集器可與各種雙線圈振弦傳感器配套使用，測量壓力、應力、應變、位移等多種物理量，信號平衡輸出，具有較強的抗噪聲、抗共模干擾能力，適合長距離傳輸而不失真、不裝減。
[0081] 根據以上儀器設備，為了與實際溝道地表形態更相近，減少實驗的基礎性誤差，監測泥石流運動時的瞬時滲透水壓力采用非理想溝道邊界條件下進行實驗，多次模擬泥石流運動沖淤過程中滲透水壓力。
[0082] 在實驗啟動前，選取發生過泥石流的典型小流域，選取溝道內堆積區的泥石流體作為實驗原料。在模擬不同容重下的滲透水壓力時調至所需的實驗容重進行模擬。
[0083] 在實驗臺設計時，以基本光滑的鋼板作為試驗臺搭建的實驗材料，流通槽側壁采用厚度為l〇mm的光滑表面鋼化玻璃。在此前提下，進行泥石流運動滲透水壓力實驗，假定流通槽為理想邊界狀態(阻力f = 0)，同時將光纖光柵滲透水壓力傳感器布置于試驗臺流通槽的上、中、下段，堆積板上裝好振弦式滲透壓力傳感器，調節試驗臺流通槽坡度至11°，堆積板坡度為5°時進行相同泥石流體總量滲透水壓力模擬，采用光纖光柵土壓力傳感器和振弦式土壓力傳感器對泥石流運動時的土壓力進行實時監測，其敏感性參數主要波長、量程、精度及材料等。檢測土壓力所用的數據連接器為光纖光柵傳感分析儀，是采用ASE和TF技術的光纖光柵解調儀。
[0084] 根據以上儀器設備，為了與實際溝道地表形態更相近，減少實驗的基礎性誤差，監測泥石流運動時的瞬時土壓力采用非理想溝道邊界條件下進行實驗，多次模擬泥石流運動沖淤過程中土壓力。
[0085] 同上，在實驗啟動前，選擇取料。在模擬不同容重下的土壓力時調至所需的實驗容重進行模擬。
[0086] 在實驗臺設計時，以基本光滑的鋼板作為實驗臺搭建的實驗材料，流通槽側壁采用厚度為l〇mm的光滑表面鋼化玻璃。在此前提下，進行泥石流運動土壓力實驗，假定流通槽為理想邊界狀態(阻力f = 0)，同時將光纖光柵土壓力傳感器布置于實驗臺流通槽的上、中、下段，堆積板上裝好振弦式土壓力傳感器，調節試驗臺流通槽坡度至11°，堆積板坡度為5° 時進行相同泥石流體總量土壓力模擬。
[0087]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0088]以上所述，僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進，均應包含在本發明技術方案的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，包括補給箱（1)和堆積板(2);補給箱 (1)和堆積板(2)分別固定在支架(a)上，補給箱（1)和堆積板(2)之間連接有流通槽(3);流通槽(3)按照不同坡度安裝有泥石流激光泥位計(31)、光纖壓力傳感器(32);堆積板上裝有振弦式壓力傳感器(33);支架(a)上還設置有攝像機(4)和數據采集器(5);攝像機(4)與數據采集器(5)通過數據傳輸線連接。2. -種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬實驗方法，包括以下步驟：步驟一，流通槽坡度和堆積板設定;步驟二，邊界條件設定;步驟三，泥石流介質模擬；步驟四，初始條件設定;步驟五，時間步長的確定;步驟六，0取值;步驟七，實驗數據采集和整理;步驟八，清洗實驗平臺。其中在步驟一中，根據實驗所需調節流通槽坡度，并用電子傾角儀進行測定；同時根據模擬時可能產生的最大沖出范圍，設計堆積板大小為200cmX 300cm，同時在堆積板上等分網格，大小為20 X 20cm，用以確定堆積范圍及不同網格的堆積深度；步驟二中，為了減少泥石流運動沖淤時的外界阻力的干擾，在實驗平臺構建過程中，流通槽側壁采用鋼化玻璃構建，流通槽底部采用打磨光滑的鋼板焊接；由此，在實驗過程中，設定實驗處于理想狀態中進行；為了對比理想邊界條件，對試驗臺流通槽內壁及底面進行改進，在側壁噴泡沫膠，使其與實際溝道兩側山坡相似，泥石流運動時對泥石流體產生側向阻力；同時在底部鋪設磚塊，磚塊上部鋪設泥石流體，使其近似溝道溝床，泥石流運動時對泥石流體產生正向阻力，由此，在實驗過程中，設定實驗處于非理想狀態中進行；在步驟三中，取總量為200~500kg范圍泥石流分別進行運動淤積模擬；容重(r):模擬容重為2 ? 40g/cm3、2 ? 30g/cm3、2 ? 20g/cm3、2 ? 10g/cm3、2 ? 00g/cm3、1 ? 90g/ cm3、1 ? 80g/cm3、1 ? 70g/cm3、1 ? 65g/cm3、1 ? 60g/cm3 等的泥石流運動齡積情況；泥石流間的摩擦阻力：確定摩擦阻力系數為其重要內容，依照公式（1)，基于流體的容重、泥石顆粒直徑、泥石體積比和顆粒的密度等參數確定其摩擦阻力；式中：co表示泥石流中泥石體積比;ai表示微調值范圍為〇.042-0.24的微調系數;d表示泥石流中主要顆粒直徑，為范圍為17°-37°的動摩擦角;pm為顆粒密度;h為泥石流堆積深度必濃度系數；根據泥石流的容重r、顆粒直徑d和泥石體積比等參數來分析確定動態摩擦角和微調系數；在步驟四中，設定泥石流啟動時流通槽及堆積板初始深度h = 0,隨著模擬實驗的啟動，在流通槽中點處的激光泥位計隨時記錄泥位的變化過程；設定泥石流啟動時流通槽初始土壓力F土 =0，隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由土壓力傳感器隨時記錄土壓力F土的變化過程；設定泥石流啟動時流通槽初始滲透水壓力F水=0，隨著模擬實驗的啟動，在流通槽上、中及下段由滲透水壓力傳感器隨時記錄滲透水壓力F水的變化過程；在步驟五中，利用理論上恒穩的平均隱式剖分格式，但對于擬線性的方程組來說，也不是不需要任何的限制；在實際模擬時取：式中u、v代表可能的最大值；在步驟六中，0代表運動修正系數，運動修正系數受不同類型的泥石流的影響，其范圍為1-1.25，將運動修正系數確定為1.0、1.05、1.1、1.15、1.2和1.25，分別在下文泥石流運動沖淤瞬時堆積深度及瞬時滲透水壓力及土壓力試驗中進行六種不同m直的實驗模擬；在步驟七中，采集和記錄實驗數據，并進行整理和分析；在步驟八中，清洗實驗平臺。3. -種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬實驗方法，具體實驗過程包括，（1 )，野外詳細調查泥石流實驗溝，選擇采樣點；（2)，調查泥石流取樣、分選；（3)，上料；（4)，實驗數據記錄;（5)，清洗實驗臺；其中在步驟一中，選取具有代表性的泥石流堆積體原材料，同時對樣品進行分選，分選時粒徑d>20mm的顆粒剔除，以免影響實驗的精度和連續性；在步驟二中，調制實驗原料，根據每次的實驗需要，按照所需泥石流體的總量及泥石流容重，按一定水、土比例調制恰當的泥石流體原料;根據實驗設計要求，調整試驗臺流通槽的實驗坡度，達到實驗設計要求;安裝實驗所需的檢測儀器;在實驗開始前對整個試驗臺清洗，以免對實驗結果產生不必要的誤差；在步驟三中，將調制好的泥石流體原料運送至補給箱，調試儀器，實驗啟動；在步驟四中，實時記錄保存實驗數據，實驗結束；在步驟五中，清洗實驗臺;整理、分析實驗數據。4. 根據權利要求1所述的一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，其特征在于:流通槽(3)上設置有三個光纖土壓力傳感器預留孔(311)和三個光纖滲透水壓力傳感器預留孔(312);堆積板(2)上安裝有三個振弦式土壓力傳感器(313)和三個振弦式滲透壓力傳感器(314)〇5. 根據權利要求1所述的一種泥石流運動沖淤過程中沖擊力模擬設備，其特征在于:補給箱(1)底端設置有排導口（ 11 )，排導口上安裝有排導閥板(111)。
【文檔編號】G01M10/00GK106053012SQ201610307138
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】舒和平, 馬金珠, 張鵬, 齊識, 朱高峰, 楊芳, 劉東飛, 顧春杰
【申請人】蘭州大學

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