科创中国
一种考虑空气对流及降雨综合影响的滑坡模型试验箱
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2026-04-27 10:21:18
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-04-27 10:21:19
一种考虑空气对流及降雨综合影响的滑坡模型试验箱，包括箱体，所述的箱体上设有对立设置并位置高低不同的出风结构，箱体内设有滑坡模型、喷淋结构、调整结构和排水管，箱体的底部设有多个底座；所述的出风结构包括出风口，出风口的一端设有第一整流栅和多组活动叶片，出风口的另一端通过通气管与气泵连接，通气管上设有第一控制阀和加热组件。采用上述结构，风向、雨量、温度及滑坡结构调节便利，丰富实验环境调节，有效提升实验效率；实验数据更加全面充分，避免情景单一的问题，保证实验结果的准确性；整个装置结构简洁合理，便于操作使用，实用性强。
该试验箱的核心技术在于“降雨-风场联合模拟系统-多物理场监测-边界调控”三维设计。试验箱主体采用透明有机玻璃制作，顶部安装降雨模拟器（可调节雨强为5-200mm/h）与变频风机阵列（风速0-15m/s可调，风向可切换）。侧壁集成半导体制冷片与加热管，模拟昼夜温差与季节变化。箱底布设微型孔隙水压力计、土壤水分传感器及热电偶，实时监测湿润锋推进与温度分布。通过伺服控制系统解耦雨强与风速的组合工况，支持设置“降雨后风干”、“干湿循环伴恒定微风”等多种模式。
该试验箱可广泛应用于滑坡灾害机理研究、边坡防护工程效果评价及气象-水文耦合预警模型验证等领域。特别适用于研究台风暴雨型滑坡、融雪型滑坡及库区水位变动带边坡稳定性。随着全球气候变化导致极端降雨与大风事件频发，对综合考虑多气象要素的滑坡模拟技术需求持续增长。该设备还可拓展至路基翻浆模拟、冻土水热耦合及矿山排土场稳定性研究，具备广阔的应用前景。
三峡大学位于湖北省宜昌市，是经教育部批准，由原武汉水利电力大学（宜昌）和原湖北三峡学院于2000年合并组建的一所综合性大学。学校是国家水利部和湖北省人民政府共建高校，被纳入“中西部高校基础能力建设工程”。作为一所水利电力特色鲜明的学府，三峡大学以“求索”为校训，学科发展涵盖理、工、文、医、经、管、法、教育、艺术等九大门类，其中水利工程、电气工程等专业实力雄厚，在国内外享有盛誉。校园环境优美，拥有博士学位授予权，致力于培养具有创新精神的高素质人才，为区域经济和国家水利电力事业发展做出了重要贡献。
本成果产生的效益显著。科研效益上，为揭示风致蒸发对浅层滑坡滞后效应的影响提供了实验平台，修正了传统仅考虑降雨阈值的预警模型，提升预警准确性。工程效益上，辅助边坡防护设计人员评估生态护坡的抗风蚀能力与排水系统在复杂气象下的有效性，优化设计方案。经济效益上，通过更准确的滑坡风险评估减少防灾工程过度设计造成的浪费，或避免因风险低估导致的灾害损失。产业层面，增强了我国在复杂环境下地质灾害模拟装备的自主研制能力。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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