一种流固耦合模型试验涌水量采集系统.doc

说明书摘要 本发明涉及一种流固耦合模型试验中涌水量采集装置，包括集水装置、可调节支架、引水装置和计量装置。本发明提供一种操作简单、组装灵活方便、记录数据直观准确的流固耦合模型试验涌水量采集装置，为研究涌水量变化情况以解决海底隧道突水涌水条件定量评价预测问题，提供了可行的条件，对海底隧道安全运营和施工具有极其重要意义。  摘要附图 图1 图2 权 利 要 求 书 1. 本发明涉及一种流固耦合模型试验中涌水量采集装置。包括集水装置、引水装置和计量装置。 2.根据权利要求1所述的流固耦合模型试验中涌水量采集装置集水装置，其特征在于：由扇形不锈钢槽制成，恰好与流固耦合模型试验隧洞口紧密贴合，在集水装置顶端设置导水钢片，保证准确采集隧道内涌水。所述集水装置通过可调节支架调整至与水平面呈30°夹角，能够保证隧道内涌水在重力作用下自动流入计量装置中。 3. 根据权利要求1所述的海底隧道流固耦合模型试验中涌水量采集装置引水装置由半径为5mm的分叉橡胶软管组成，其特征在于：进水端与采集装置前端底部相接，出水一端与计量装置相连接，另一端接入水池。并在出水端处橡胶软管上设置控制阀，能够自由控制渗水量的采集。 4. 根据权利要求1所述的海底隧道流固耦合模型试验中涌水量采集装置计量装置由钢化玻璃槽制成，特征在于：在钢化玻璃槽侧壁上附有刻度，精确到1ml。并且在钢化玻璃槽底部设置带有控制阀的排水口与水池相连，保证测量涌水量不会超过最大量程。 5. 一种用于海底隧道流固耦合模型试验中涌水量采集装置，包括以下步骤： 1）流固耦合模型试验隧道开挖完成后，将集水装置与隧道底端紧密贴合，使集水装置能够完全接纳隧道内涌水； 2）先关闭与计量装置相连接橡胶软管阀门，打开与水池相接的橡胶软管阀门。向流固耦合模型试验装置内注入一定水头高度的水； 3）待隧道内渗水量稳定，关闭计量装置底部阀门，关闭与水池相连接的橡胶软管阀门，同时打开与计量装置相连橡胶软管阀门，采集涌水量； 4）待采集一段时间后，关闭与计量装置相连接的橡胶软管阀门，同时打开与水池相连接的橡胶软管阀门，记录计量装置中涌水量的数据； 5）改变流固耦合模型试验的上覆水体水头高度，按照步骤2、步骤3和步骤4的方法交替循环操作，进行不同上覆水体水头高度作用下的涌水量采集； 6）改变流固耦合模型试验中隧道覆盖层厚度，并向其中加入一定水头高度的水，按照步骤2、步骤3和步骤4的方法交替循环操作，进行不同覆盖层厚度作用下的涌水量采集； 7）试验结束或试验中采集涌水达到最大量程，计量装置中的涌水可通过打开底部排水口处阀门排出。 说明书 一种用于流固耦合模型试验涌水量采集装置 技术领域 本发明涉及一种用于流固耦合模型试验中涌水量采集装置。 背景技术 随着我国地下工程建设的蓬勃发展，岩溶地区修建隧道、水电站、跨流域调水以及深部矿产等地下工程中不断遇到突水、涌泥等大型地质灾害。在国内外隧道特大事故中，突水事故在死亡人数和发生次数上均居于前列，给隧道工程界带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。如宜万线铁路野三关隧道穿越强岩溶地区，由于连续降雨，其I线DK124+602掌子面在爆破后不久后发生大型突水涌泥地质灾害，造成10人死亡；雅砻江水电站深埋勘探导洞发生高达 的岩溶大突水，冲毁施工设施并废弃一条施工隧洞；宜万线铁路马鹿箐隧道平导施工上覆溶腔水体压裂拱部围岩，发生特大突水灾害，最大突水量高达30×104m3/h，造成11人死亡。 因此，从目前国内外隧道施工现状及发展趋势来看，如何解决海底隧道突水涌水条件定量评价预测问题，有效遏制突水、涌泥等灾害事故的发生，对海底隧道安全运营和施工具有极其重要意义。 发明内容 本发明的目的是为在于，提供一种操作简单、组装灵活方便、记录数据直观准确的流固耦合模型试验涌水量采集装置，用于预测涌水量，应用于实际工程中，对实际工程提供指导意义。 为实现上述目的，经过长期的研究和实践，本发明采用下述技术方案： 一种流固耦合模型试验涌水量采集装置，包括集水装置、可调节支架、引水装置和计量装置。 1）所述集水装置由扇形不锈钢槽制成，恰好与流固耦合模型试验隧洞口紧密贴合，在集水装置顶端设置导水钢片，保证准确采集隧道内涌水。所述集水装置通过可调节支架调整至与水平面呈30°夹角，能够保证隧道内涌水在重力作用下自动流入计量装置中。 2）所述引水装置由半径为5mm的分叉橡胶软管组成，进水端与采集装置前端底部相接，出水一端与计量装置相连接，另一端接入水池。并在出水端处橡胶软管上设置控制阀，能够自由控制渗水量的采集。 3）所述计量装置由钢化玻璃槽制成，在钢化玻璃槽侧壁上附有刻度，精确到1ml。并且在钢化玻璃槽底部设置带有控制阀的排水口与水池相连，保证测量涌水量不会超过最大