模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型的制作方法
模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水工建筑物实验室模拟技术领域，尤其涉及一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型。
【背景技术】
[0002]我国大多大中型水电站和水库已经运行超过二十年，近年来还有更多的项目陆续投产和竣工。几乎每一个水电站或水库大坝的溢流面均受到一定程度的物理冲蚀和化学侵蚀。
[0003]由于实际的大坝溢流面规模巨大，不利于室内试验室对大坝所受侵蚀的过程进行分析，影响对其侵蚀的本质分析。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种模拟大坝溢流面侵蚀的整个过程的方法及其试验结构模型，为在实验室模拟水电站、水库大坝溢流面所受侵蚀的整个过程的形成和变化提供接近现实的数据依据。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
首先，本发明的模拟大坝溢流面的方法，它采用在一个盛有水库水的大箱体中放置一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土模拟溢流面，然后通过水栗将大箱体中的水库水抽至小箱体上方对溢流面进行冲刷后流回大箱体中并循环进行，然后定期对大箱体中的水库水进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。
[0006]本发明采用了这样一种模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，它包括一个盛有水库水的大箱体，在大箱体中设有一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土形成模拟的溢流面;在小箱体的后方设有一根塑料水管，塑料水管的上端与设在小箱体顶部的扁平水龙头连接，塑料水管的下端连接一个水栗，水栗位于沙漏网兜中，该沙漏网兜浸没在大箱体中的水库水中。
[0007]其中，所述小箱体的底部高于大箱体中水库水的水面。所述小箱体是由金属制成的截面为三角形的斜型空槽。所述扁平水龙头上设有易于模拟过坝水的小圆孔。所述小箱体通过四根立柱结构的脚座支撑在大箱体中的水库水的水面上方。所述扁平水龙头为上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水端底部为平板结构，小圆孔成排密布在该平板上。
[0008]本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系，也可以通过试验模型中的水流，分析水质，得出防渗帷幕体中S042-、HC03-、Ca2+、Mg2+等离子的含量以及pH值、电导率等数据，为分析大坝溢流面的侵蚀的过程和变化提供接近现实的数据依据。宏观上，可进行溢流面上的镜面分析，分析表面的侵蚀情况。另外，冲蚀一段时间过后，可将大箱体中的库水进行蒸馏干燥，最后得出冲蚀量，分析冲蚀量的成分。
【附图说明】
[0009]
图1是本发明的装置立体示意图；
图2是本发明的装置主视图；
图3是本发明的装置的扁平水龙头部分大样图。
[0010]附图标记说明:1-大箱体，2-水库水，3-小箱体，4-溢流面，5-脚座，6-水栗，7_塑料水管，8-扁平水龙头，9-小圆孔，10-沙漏网9?。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0012]实施例1:
如图1所示，本发明的这种装置主要包括大箱体1，水库水2(此处需说明:水库水2包括各种介质在内的天然库水)，小箱体3，溢流面4，脚座5，水栗6，塑料水管7，扁平水龙头8，小圆孔9和沙漏网兜10。
[0013]结合图2(图2中省略塑料水管7、扁平水龙头8和沙漏网兜10等部件)可以看出，小箱体3为截面是三角形的斜型空槽结构，小箱体3通过脚座5支撑在大箱体1中，小箱体3中盛有混凝土形成模拟的溢流面4，大箱体1中装有水库水2，水库水2的水面位于小箱体3的底部以下，因此水库水2不会淹没溢流面4。
[0014]如图3所示，扁平水龙头8是上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水的前端位于喇叭型扩张的开口处，出水端的底部为平板结构，小圆孔9成排密布在该平板上。扁平水龙头8的后端连接塑料水管7，塑料水管7底部设有水栗6，水栗6位于沙漏网兜10中，通过水栗6抽取水库水2，水流经塑料水管7进入扁平水龙头8后通过小圆孔9向溢流面4倾泻，形成模拟。
[0015]实施例1:
如图1所示，本发明的这种装置可以模拟大坝溢流面受到侵蚀的整个过程。具体实施时，找一个金属材料制成的小箱体3，为一个斜型空槽，把拌合的混凝土放入其中，形成溢流面4，将整体放入大箱体1中，通过四根脚座5支撑，向大箱体1中加入水库水2，水面不超过小箱体3，打开水栗6，大箱体1中的水库水2经过水栗6经塑料水管7、扁平水龙头8，最后通过小圆孔9流出，流经溢流面4，以此循环。水栗6外设有一个沙漏网兜10，其作用为防止物理冲蚀后的杂质或水中的砂子堵塞水栗。
[0016]可定期测大箱体1中的水库水2可进行物理和化学分析，得出S042-、HC03_、Ca2+、Mg2+的含量及pH值、电导率、温度场等主要评价因子，对比实验前的水质分析进行对比分析，分析化学侵蚀对溢流面的危害。
[0017]宏观上，可进行溢流面上的镜面分析，分析表面的侵蚀情况。另外，冲蚀一段时间过后，可将大箱体1中的库水进行蒸馏干燥，最后得出冲蚀量，分析冲蚀量的成分。
[0018]具体方法如下:
水库水2是循环用水，对于每一次试验均是水栗6—扁平水龙头8—溢流面4—水库水2—水栗6。是这样一个循环过程，该过程不会有水的损失(忽略水分的蒸发)，方便试验的进行。另外，在大箱体1上加一个盖子，可以避免水分蒸发以使结果更加准确。
[0019]可在大箱体1下方加一个小孔，用于水库水2的收集。将收集的水库水2放于一个大甘祸中，加热使得水分蒸发，直至干燥，将最后坩祸上的固体物质收集称重即可得出冲蚀量。
[0020]当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法，其特征在于:它采用在一个盛有水库水(2)的大箱体(1)中放置一个小箱体(3)，在小箱体(3)中放置拌合的混凝土模拟溢流面(4)，然后通过水栗(6)将大箱体(1)中的水库水(2)抽至小箱体(3)上方对溢流面(4)进行冲刷后流回大箱体(1)中，然后定期对大箱体(1)中的水库水(2)进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。2.一种模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:它包括一个盛有水库水(2)的大箱体(1)，在大箱体(1)中设有一个小箱体(3)，在小箱体(3)中放置拌合的混凝土形成模拟的溢流面(4);在小箱体(3)的后方设有一根塑料水管(7)，塑料水管(3)的上端与设在小箱体(3)顶部的扁平水龙头(8)连接，塑料水管(3)的下端连接一个水栗(6)，水栗(6)位于沙漏网兜(10)中，该沙漏网兜(10)浸没在大箱体(1)中的水库水(2)中。3.根据权利要求2所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)的底部高于大箱体(1)中水库水(2)的水面。4.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)是由金属制成的截面为三角形的斜型空槽。5.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述扁平水龙头(8)上设有易于模拟过坝水的小圆孔(9)。6.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)通过四根立柱结构的脚座(5)支撑在大箱体(1)中的水库水(2)的水面上方。7.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述扁平水龙头(8)为上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水端底部为平板结构，小圆孔(9)成排密布在该平板上。
【专利摘要】本发明公开了一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型，它采用在一个盛有水库水（2）的大箱体（1）中放置一个小箱体（3），在小箱体（3）中放置拌合的混凝土模拟溢流面（4），然后通过水泵（6）将大箱体（1）中的水库水（2）抽至小箱体（3）上方对溢流面（4）进行冲刷后流回大箱体（1）中，然后定期对大箱体（1）中的水库水（2）进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系。
【IPC分类】G01N3/56, G01N17/00
【公开号】CN105486601
【申请号】CN201510949157
【发明人】饶承彪, 张细和, 李勇, 方伟
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及水工建筑物实验室模拟技术领域，尤其涉及一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型。
【背景技术】
[0002]我国大多大中型水电站和水库已经运行超过二十年，近年来还有更多的项目陆续投产和竣工。几乎每一个水电站或水库大坝的溢流面均受到一定程度的物理冲蚀和化学侵蚀。
[0003]由于实际的大坝溢流面规模巨大，不利于室内试验室对大坝所受侵蚀的过程进行分析，影响对其侵蚀的本质分析。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种模拟大坝溢流面侵蚀的整个过程的方法及其试验结构模型，为在实验室模拟水电站、水库大坝溢流面所受侵蚀的整个过程的形成和变化提供接近现实的数据依据。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
首先，本发明的模拟大坝溢流面的方法，它采用在一个盛有水库水的大箱体中放置一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土模拟溢流面，然后通过水栗将大箱体中的水库水抽至小箱体上方对溢流面进行冲刷后流回大箱体中并循环进行，然后定期对大箱体中的水库水进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。
[0006]本发明采用了这样一种模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，它包括一个盛有水库水的大箱体，在大箱体中设有一个小箱体，在小箱体中放置拌合的混凝土形成模拟的溢流面;在小箱体的后方设有一根塑料水管，塑料水管的上端与设在小箱体顶部的扁平水龙头连接，塑料水管的下端连接一个水栗，水栗位于沙漏网兜中，该沙漏网兜浸没在大箱体中的水库水中。
[0007]其中，所述小箱体的底部高于大箱体中水库水的水面。所述小箱体是由金属制成的截面为三角形的斜型空槽。所述扁平水龙头上设有易于模拟过坝水的小圆孔。所述小箱体通过四根立柱结构的脚座支撑在大箱体中的水库水的水面上方。所述扁平水龙头为上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水端底部为平板结构，小圆孔成排密布在该平板上。
[0008]本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系，也可以通过试验模型中的水流，分析水质，得出防渗帷幕体中S042-、HC03-、Ca2+、Mg2+等离子的含量以及pH值、电导率等数据，为分析大坝溢流面的侵蚀的过程和变化提供接近现实的数据依据。宏观上，可进行溢流面上的镜面分析，分析表面的侵蚀情况。另外，冲蚀一段时间过后，可将大箱体中的库水进行蒸馏干燥，最后得出冲蚀量，分析冲蚀量的成分。
【附图说明】
[0009]
图1是本发明的装置立体示意图；
图2是本发明的装置主视图；
图3是本发明的装置的扁平水龙头部分大样图。
[0010]附图标记说明:1-大箱体，2-水库水，3-小箱体，4-溢流面，5-脚座，6-水栗，7_塑料水管，8-扁平水龙头，9-小圆孔，10-沙漏网9?。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0012]实施例1:
如图1所示，本发明的这种装置主要包括大箱体1，水库水2(此处需说明:水库水2包括各种介质在内的天然库水)，小箱体3，溢流面4，脚座5，水栗6，塑料水管7，扁平水龙头8，小圆孔9和沙漏网兜10。
[0013]结合图2(图2中省略塑料水管7、扁平水龙头8和沙漏网兜10等部件)可以看出，小箱体3为截面是三角形的斜型空槽结构，小箱体3通过脚座5支撑在大箱体1中，小箱体3中盛有混凝土形成模拟的溢流面4，大箱体1中装有水库水2，水库水2的水面位于小箱体3的底部以下，因此水库水2不会淹没溢流面4。
[0014]如图3所示，扁平水龙头8是上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水的前端位于喇叭型扩张的开口处，出水端的底部为平板结构，小圆孔9成排密布在该平板上。扁平水龙头8的后端连接塑料水管7，塑料水管7底部设有水栗6，水栗6位于沙漏网兜10中，通过水栗6抽取水库水2，水流经塑料水管7进入扁平水龙头8后通过小圆孔9向溢流面4倾泻，形成模拟。
[0015]实施例1:
如图1所示，本发明的这种装置可以模拟大坝溢流面受到侵蚀的整个过程。具体实施时，找一个金属材料制成的小箱体3，为一个斜型空槽，把拌合的混凝土放入其中，形成溢流面4，将整体放入大箱体1中，通过四根脚座5支撑，向大箱体1中加入水库水2，水面不超过小箱体3，打开水栗6，大箱体1中的水库水2经过水栗6经塑料水管7、扁平水龙头8，最后通过小圆孔9流出，流经溢流面4，以此循环。水栗6外设有一个沙漏网兜10，其作用为防止物理冲蚀后的杂质或水中的砂子堵塞水栗。
[0016]可定期测大箱体1中的水库水2可进行物理和化学分析，得出S042-、HC03_、Ca2+、Mg2+的含量及pH值、电导率、温度场等主要评价因子，对比实验前的水质分析进行对比分析，分析化学侵蚀对溢流面的危害。
[0017]宏观上，可进行溢流面上的镜面分析，分析表面的侵蚀情况。另外，冲蚀一段时间过后，可将大箱体1中的库水进行蒸馏干燥，最后得出冲蚀量，分析冲蚀量的成分。
[0018]具体方法如下:
水库水2是循环用水，对于每一次试验均是水栗6—扁平水龙头8—溢流面4—水库水2—水栗6。是这样一个循环过程，该过程不会有水的损失(忽略水分的蒸发)，方便试验的进行。另外，在大箱体1上加一个盖子，可以避免水分蒸发以使结果更加准确。
[0019]可在大箱体1下方加一个小孔，用于水库水2的收集。将收集的水库水2放于一个大甘祸中，加热使得水分蒸发，直至干燥，将最后坩祸上的固体物质收集称重即可得出冲蚀量。
[0020]当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法，其特征在于:它采用在一个盛有水库水(2)的大箱体(1)中放置一个小箱体(3)，在小箱体(3)中放置拌合的混凝土模拟溢流面(4)，然后通过水栗(6)将大箱体(1)中的水库水(2)抽至小箱体(3)上方对溢流面(4)进行冲刷后流回大箱体(1)中，然后定期对大箱体(1)中的水库水(2)进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。2.一种模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:它包括一个盛有水库水(2)的大箱体(1)，在大箱体(1)中设有一个小箱体(3)，在小箱体(3)中放置拌合的混凝土形成模拟的溢流面(4);在小箱体(3)的后方设有一根塑料水管(7)，塑料水管(3)的上端与设在小箱体(3)顶部的扁平水龙头(8)连接，塑料水管(3)的下端连接一个水栗(6)，水栗(6)位于沙漏网兜(10)中，该沙漏网兜(10)浸没在大箱体(1)中的水库水(2)中。3.根据权利要求2所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)的底部高于大箱体(1)中水库水(2)的水面。4.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)是由金属制成的截面为三角形的斜型空槽。5.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述扁平水龙头(8)上设有易于模拟过坝水的小圆孔(9)。6.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述小箱体(3)通过四根立柱结构的脚座(5)支撑在大箱体(1)中的水库水(2)的水面上方。7.根据权利要求3所述的模拟大坝溢流面的冲蚀试验结构模型，其特征在于:所述扁平水龙头(8)为上表面为45°倾斜面的扩张喇叭型扁平过水结构，其出水端底部为平板结构，小圆孔(9)成排密布在该平板上。
【专利摘要】本发明公开了一种模拟大坝溢流面冲蚀的方法及该方法采用的试验结构模型，它采用在一个盛有水库水（2）的大箱体（1）中放置一个小箱体（3），在小箱体（3）中放置拌合的混凝土模拟溢流面（4），然后通过水泵（6）将大箱体（1）中的水库水（2）抽至小箱体（3）上方对溢流面（4）进行冲刷后流回大箱体（1）中，然后定期对大箱体（1）中的水库水（2）进行物理和化学分析，与实验前的水质进行对比分析，从而模拟出化学侵蚀对溢流面的危害。本发明的试验模型可在实验室内模拟大坝溢流面冲蚀的室内模拟过程。通过试验可以得出大坝溢流面的变化特征及其与损伤关系。
【IPC分类】G01N3/56, G01N17/00
【公开号】CN105486601
【申请号】CN201510949157
【发明人】饶承彪, 张细和, 李勇, 方伟
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日
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