第2章　大孔隙介質(zhì)滲流試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方案

2.1　試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)達(dá)西試驗(yàn)裝置，采用上頂封閉式的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過調(diào)整內(nèi)部壓強(qiáng)，來獲得試驗(yàn)所需要的工作水頭。

本滲流試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括水源及供水系統(tǒng)、有壓水供水系統(tǒng)、試驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、水流回收系統(tǒng)。其中，水源及供水系統(tǒng)包括地下水庫、潛水泵、供水管路及貯水箱。有壓水供水系統(tǒng)包括離心泵、調(diào)節(jié)閥及壓力管路。試驗(yàn)裝置包括承壓箱體、大孔隙介質(zhì)（粗粒石、無砂混凝土板）和進(jìn)水管路及通道。測(cè)試系統(tǒng)包括壓力水頭測(cè)試裝置和流量測(cè)試裝置。水流回收裝置包括溢流管、退水渠和退水口等。試驗(yàn)系統(tǒng)流程如圖2.1所示。

圖2.1　試驗(yàn)系統(tǒng)流程圖

1—地下水庫；2—潛水泵；3—水箱進(jìn)水管；4—退水、溢流、排水渠；5—供水箱；6—供水管；7—試驗(yàn)供水水泵；8—調(diào)節(jié)控制閥；9—試驗(yàn)裝置；10—流量測(cè)試裝置；11—地下水庫退水口；1#—1號(hào)試驗(yàn)裝置；2#—2號(hào)試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)時(shí)，先將地下水庫中的水用潛水泵抽至供水箱，待水達(dá)到溢流狀態(tài)，再通過離心泵抽出供水箱里的水，并經(jīng)輸水管道將水從試驗(yàn)裝置頂部送至試驗(yàn)裝置，水流經(jīng)大孔隙介質(zhì)（粗粒石、無砂混凝土板）滲流后，從試驗(yàn)裝置底部的出水部分流出，并經(jīng)循環(huán)回水管、退水渠流回地下水庫。其中，退水渠由塑料板黏合而成，其上裝有直角三角形堰，用來測(cè)量滲流流量，進(jìn)水壓力用精密壓力表測(cè)量。試驗(yàn)系統(tǒng)布置圖如圖2.2所示。

圖2.2　試驗(yàn)系統(tǒng)布置圖

為了詳細(xì)說明該滲流試驗(yàn)裝置，將試驗(yàn)裝置進(jìn)行細(xì)化為進(jìn)水段、粗粒石層段、無砂混凝土板段和入滲水流出水段。試驗(yàn)系統(tǒng)采用直徑D=65mm的鋼管向試驗(yàn)裝置供水，離心泵型號(hào)為IS-65-80-160型，功率為7.5kW，揚(yáng)程15m，保證了水流進(jìn)入試驗(yàn)裝置中的連續(xù)性和壓力的穩(wěn)定性；供水箱采用5mm的鋼板焊接而成的水箱，容積為1.5m×1.5m×1.5m，并且在水箱上方設(shè)置溢流水管；試驗(yàn)箱體用5mm鋼板焊接制作為一個(gè)長(zhǎng)方體承壓箱，承壓箱體長(zhǎng)0.5m，寬0.6m，高3m。試驗(yàn)裝置頂部安裝排氣閥門以及壓力通氣孔，試驗(yàn)承壓箱體分為三節(jié)，底部為支撐段連接出水槽，支撐段由條形鋼板焊接而成，在支撐面上放置無砂混凝土板，中間為粗粒石層段，用于裝填粗粒石，頂部為空余的水箱蓋板；每段都用螺絲和5mm厚的法蘭墊片連接，每層接觸面布置一層聚乙烯土工膜防滲材料，用來防止水流從邊壁和接觸縫出流。試驗(yàn)中采用電動(dòng)葫蘆起吊裝置進(jìn)行試驗(yàn)裝置的安裝與大孔隙介質(zhì)（粗粒石、無砂混凝土板）的放置。詳細(xì)的試驗(yàn)裝置圖如圖2.3所示。

圖2.3　試驗(yàn)裝置詳圖