一种海底滑坡物理模型试验设备及工作方法与流程

本发明属于试验设备，尤其涉及一种海底滑坡物理模型试验设备及工作方法。

背景技术：

1、迄今为止，海底滑坡地质灾害屡见不鲜，严重威胁到了海洋工程结构乃至人类生命财产安全。伴随着海底滑坡的发生，伴随着大量的沉积物远距离搬运，这种搬运过程对海洋工程构成了严重威胁，诸如海底平台、海底管道、海底电缆等海底工程设施。海底滑坡也被认为是引起海底输油管道扭曲失效或者切断的重要诱发因素，大规模的海底滑坡还经常性的伴有破坏性极强的海啸发生；同时，海床稳定性也是海洋构筑物选址中不可以忽略的问题。这使得人类对于海洋地质灾害的研究变得越来越迫切，对于认识海洋地质灾害的重要性也越发凸显。

2、由于海底赋存环境复杂、水文地质条件多变，易诱发滑坡事故，海底滑坡通常覆盖面积较大，不同致灾环境引发的滑坡类型也存在着差异，导致对海底滑坡灾害灾变机理的研究错综复杂，且因为海洋无限量海水等因素导致海底滑坡体监测的难度增加，因此亟需一种海底滑坡物理模型试验设备及工作方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种海底滑坡物理模型试验设备及工作方法，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种海底滑坡物理模型试验设备，包括：

4、透明试验舱；

5、造浪部，设置在所述透明试验舱内的一端；

6、消浪部，设置在所述透明试验舱内的另一端；

7、模拟组件，设置在所述造浪部与所述消浪部之间；

8、水循环组件，与所述透明试验舱连通；

9、监测部，埋设在所述模拟组件内。

10、优选的，所述造浪部包括：

11、第一安装板，固接在所述透明试验舱的外侧壁上；

12、第一电机，固接在所述第一安装板的一侧，所述第一电机的输出轴穿过所述第一安装板且同轴固接有转动盘；

13、连杆，一端转动连接在所述转动盘远离所述第一安装板的一侧，另一端转动连接有推杆的一端，所述连杆和所述转动盘的连接处与所述转动盘偏心设置，所述推杆水平设置，所述推杆的另一端穿入所述透明试验舱内，所述推杆与所述透明试验舱滑动连接；

14、多个推板，由上至下顺序排列，所述推板设置在所述透明试验舱内，多个所述推板均通过调节组件与所述推杆伸入所述透明试验舱内的一端连接。

15、优选的，所述调节组件包括：

16、连接块，固接在所述推杆伸入所述透明试验舱内的一端；

17、第一连接槽，竖直开设在所述连接块上，所述第一连接槽贯穿所述连接块；

18、调节电机，通过承载板固接在所述连接块的一侧，所述调节电机的输出轴上同轴固接有蜗杆；

19、固定板，固接在所述连接块的一侧，所述固定板的一侧转动连接有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述连接块上开设有通槽，所述蜗轮伸入所述通槽内；

20、u型连接架，一端滑动连接在所述第一连接槽内，所述u型连接架的一侧固接有齿条，所述齿条与所述蜗轮啮合，所述u型连接架的另一端滑动连接在第二连接槽内，所述第二连接槽竖直开设在所述推板的中间处。

21、优选的，所述推板相对的两侧分别滑动连接有水平设置的滑杆，所述滑杆上设置有台阶，所述推板滑动连接在所述滑杆的小端，所述滑杆的大端与所述透明试验舱的内侧壁固接，所述滑杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述透明试验舱的内侧壁固接，所述弹簧的另一端与所述推板固接；

22、所述滑杆远离所述透明试验舱内侧壁的一端固接有限位块。

23、优选的，所述消浪部包括：

24、消波堤，固接在所述透明试验舱内远离所述推板的一端，所述消波堤朝向所述推板的一侧设置为斜面，所述消波堤内设置有空腔，所述消波堤的斜面上开设有多个过水孔，多个所述过水孔阵列分布；

25、消波块组，堆设在所述消波堤的斜面侧；

26、两消波轮，转动连接在所述空腔内。

27、优选的，所述模拟组件包括：

28、u型架，设置在所述透明试验舱内，所述u型架的底壁与所述透明试验舱的底壁吸附设置；

29、两提手，分别固接在所述u型架的两端，所述提手伸出所述透明试验舱；

30、模拟试块，预置在所述u型架内，所述监测部预埋在所述模拟试块内。

31、优选的，所述监测部包括：

32、多个光纤光栅传感器，预埋在所述模拟试块内，多个所述光纤光栅传感器之间通过光纤串联；

33、光纤解调仪，通过所述光纤与多个所述光纤光栅传感器信号连接。

34、优选的，所述水循环组件包括：

35、过滤箱，固接在所述透明试验舱的一端，所述过滤箱的顶端螺纹连接有密封盖；

36、固定框，周向固接在所述过滤箱内，所述固定框的上方搭设有滤膜；

37、负压泵，固接在所述过滤箱的外侧壁上且与所述过滤箱连通；

38、吸水管，一端与所述过滤箱的上部连通，另一端伸入所述透明试验舱内且靠近所述透明试验舱的底壁，所述吸水管上设置有第二单向阀；

39、水槽，固接在所述透明试验舱的底端，所述水槽与所述过滤箱连通，所述水槽的底壁上固接有倾斜板，所述倾斜板的高端靠近所述过滤箱；

40、水泵，固接在所述水槽内，所述水泵位于所述倾斜板的低端，所述水泵与所述透明试验舱连通，所述水泵与所述透明试验舱之间设置有第一单向阀。

41、优选的，所述消波轮包括：

42、两转轴，平行且对称设置，两所述转轴均转动连接在所述透明试验舱内，所述转轴的一端穿出所述透明试验舱且同轴固接有齿轮，两所述齿轮啮合设置，其中一个所述转轴贯穿所述齿轮且与第二电机通过同步带传动连接，所述第二电机固接在所述透明试验舱的外侧壁上；

43、两固定轮，均同轴固接在所述转轴上，两所述固定轮均位于所述透明试验舱内且分别靠近所述透明试验舱相对的两侧壁；

44、多个挡板，固接在两所述固定轮之间，多个所述挡板周向等间隔设置。

45、一种海底滑坡物理模型试验设备的工作方法，基于所述的海底滑坡物理模型试验设备，包括以下步骤：

46、s1、向透明试验舱内注水；

47、s2、将模拟组件放入透明试验舱内；

48、s3、通过造浪部造浪，通过消浪部消浪，通过监测部记录数据；

49、s4、试验完成后，通过水循环组件将试验过后的水净化储存，待下次试验使用。

50、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

51、本发明提供了一种海底滑坡物理模型试验设备，在工作时，首先向透明试验舱内注水，然后将模拟组件放入透明试验舱内，通过造浪部造浪，模拟海底环境，利用监测部对放置在透明试验舱内的模拟组件进行监测，采集模拟组件的数据，不仅为海底滑坡模型试验提供教学试验仪器，还能够为海底滑坡数值模拟提供物理实验数据，对海底滑坡现象的研究起到了参考作用，试验完成后，对试验用过的水进行净化回收，节约水资源。