1.一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述装置包括:冲刷设备和引水设备;
所述冲刷设备包括U型挡板、与U型挡板下沿连接的底板以及在与U型挡板的中部板壁相对的一侧设置的水平插板;所述水平插板所在水平面的高度高于所述底板所在水平面的高度,所述水平插板与所述底板通过斜板连接;所述U型挡板的板壁上开设有进水口和出水口,所述出水口处设有控水部件;
所述引水设备的入口连接水源,所述引水设备的出口与所述进水口连通;
所述U型挡板、所述底板及所述斜板形成冲刷槽;
所述引水设备将水流引入所述冲刷槽内,所述水平插板插入待测土体中,所述冲刷槽内的水流冲刷所述待测土体以模拟水流冲刷河岸的自然现象。
2.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述进水口设于所述U型挡板的一侧壁上,所述出水口设于另一侧壁上;
靠近所述进水口的所述冲刷槽的一端内设隔板,所述隔板将所述冲刷槽隔成实际冲刷槽和缓流区;所述水平插板的长度与所述实际冲刷槽的长度相等;
所述U型挡板靠近所述缓流区的侧挡板具有延伸挡板;靠近缓流区的U型挡板、所述延伸挡板、底板及隔板形成缓流槽;
引入的水流通过所述进水口流入所述缓流槽,当所述缓流槽内的液位高于所述隔板的高度后,水自动流入所述实际冲刷槽,所述实际冲刷槽内的液位高于所述斜板的高度后,水流冲刷所述待测土体。
3.根据权利要求2所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述隔板焊接于所述冲刷槽内;所述底板与所述水平插板之间的垂直距离和所述隔板的高度相同。
4.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述控水部件由焊接于出水口周边的卡槽和插入所述卡槽中的控水挡板组成,所述控水挡板在所述卡槽内上下移动以调节出水流量。
5.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述装置包括冲刷槽支撑杆,所述支撑杆为钢钎,数量为4个;一水平方向的钢钎与一竖直方向的钢钎通过铁丝呈十字型捆绑固定,所述水平方向的钢钎插入待测河岸土体中,所述竖直方向的钢钎插入河底土体中。
6.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述装置包括挂钩,所述挂钩设于所述U型挡板的中部板壁上,所述挂钩通过尼龙绳与插入冲刷岸岸边的钢钎固定以固定冲刷槽。
7.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述引水设备的入口通过引水管线与过滤设备连通,所述过滤设备插入河岸水体中;所述引水设备的出口通过出水管线与所述进水口连通;所述出水管线上设有控水阀。
8.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述进水口的形状为圆形,直径为5cm-6cm;所述出水口的形状为方形,尺寸为5cm×8cm;
所述装置包括径流桶,其用于盛放从所述出水口放出的冲刷过待测土体的含沙水。
9.根据权利要求1所述的一种野外河岸原位测试装置,其特征在于,所述冲刷槽与所述水平插板的材质均为不锈钢,所述不锈钢的厚度为2mm;所述斜板与所述底板的夹角为40°-
50°。
10.一种野外河岸原位测试方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、选取河岸,将河岸剖面处理平整;
步骤2、在河岸土体中挖出冲刷槽所占空间,在所述空间内安装冲刷槽,将水平方向的钢钎插入待测河岸土体中,将竖直方向的钢钎插入河底土体中;
步骤3、选取易于抽取河水的位置安装水泵,调节水泵功率和阀门,使水速达到预设水流冲刷流速后关闭水泵;
步骤4、关闭U型挡板上的出水口,启动水泵,先在冲刷槽中注水,当水深达到预设深度时上提挡水板,在进水的同时放水,让冲刷槽中冲刷河岸土体的水流速度达到设定要求、水量保持基本衡定,用径流桶收集含泥沙水;
步骤5、设定河岸冲刷总时间,分别在设定的时间节点用样品瓶收集水样并检测;
步骤6、过滤烘干收集的水样,称取泥沙质量,按比例求取整桶泥沙的质量;
步骤7、冲刷完成后收集槽底所有的沉积砂砾做颗粒级配,确定颗粒级配;
步骤8、采用三维激光扫描仪测定水流冲刷前后的河岸形貌;
步骤9、在冲刷岸边取3组土样,测定土样的抗剪强度指标、密度、含水率、根面积比。