1.一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：包括模型槽、接觸沖刷模擬裝置、豎向加載裝置和監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述模型槽內(nèi)承載模擬壩體，且模型槽設(shè)置有供水通道以提供沖刷的液體，所述接觸沖刷模擬裝置設(shè)置于模型槽底端，包括若干節(jié)連接的單節(jié)穿壩涵管模型構(gòu)成的穿壩涵管模型，以模擬穿壩涵管與壩體的接觸沖刷破壞，所述豎向加載裝置，向模型槽內(nèi)填筑模擬壩體，改變壩體的高度，在模擬壩體的設(shè)定位置與穿壩涵管模型內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置，以檢測(cè)穿壩涵管模型和模擬壩體的壓力，模擬壩體內(nèi)的流速及變形量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述模型槽包括基座、側(cè)壁和底板，所述側(cè)壁和底板構(gòu)成具有一開(kāi)口的容納空間，所述基座承載上述容納空間，且側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔，在所述底板上開(kāi)設(shè)進(jìn)水口和出水口，所述模型槽成為模型試驗(yàn)中的供水設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述底板中間設(shè)置有一條狀槽，所述條狀槽側(cè)壁上安裝有橫向滑動(dòng)導(dǎo)軌，以輔助接觸沖刷模擬裝置的橫向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述接觸沖刷模擬裝置，包括穿壩涵管模型、橫向移動(dòng)部件、豎向移動(dòng)部件和漏水裝置，所述穿壩涵管模型有多節(jié)單節(jié)穿壩涵管模型組成，所述橫向移動(dòng)部件與穿壩涵管模型前端連接，所述豎向移動(dòng)部件與某個(gè)單節(jié)穿壩涵管模型相連，所述漏水裝置安裝在兩節(jié)單節(jié)穿壩涵管模型之間，所述穿壩涵管模型卡合在模型槽底部。
5.如權(quán)利要求4所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述橫向移動(dòng)部件包括橫向反力樁、橫向移動(dòng)千斤頂和橫向移動(dòng)板，橫向移動(dòng)板和位于最前端的單節(jié)穿壩涵管模型剛性連接，橫向移動(dòng)千斤頂分別與橫向移動(dòng)板和橫向反力樁剛性連接；
或所述單節(jié)穿壩涵管模型包括盒體和設(shè)置于盒體的連接扣，所述連接扣與豎向移動(dòng)部件的連接端相適配。
6.如權(quán)利要求4所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述豎向移動(dòng)部件包括第二橫向滑動(dòng)導(dǎo)軌與豎向移動(dòng)千斤頂，所述豎向移動(dòng)千斤頂一端與單節(jié)穿壩涵管模型中的連接扣連接，另一端與第二橫向滑動(dòng)導(dǎo)軌剛性連接，所述第二橫向滑動(dòng)導(dǎo)軌活動(dòng)連接在底板條狀槽內(nèi)的橫向滑動(dòng)導(dǎo)軌中。
7.如權(quán)利要求4所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述漏水裝置包括進(jìn)水管道和噴頭，所述噴頭設(shè)置于兩節(jié)相鄰的單節(jié)穿壩涵管模型之間，所述進(jìn)水管道連接噴頭，并延展至單節(jié)穿壩涵管模型外側(cè)；
優(yōu)選的，所述豎向加載裝置包括反力架、移動(dòng)導(dǎo)軌、豎向加載千斤頂和豎向加載板，所述反力架設(shè)置于模型槽上端，所述移動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)置于反力架上，所述移動(dòng)導(dǎo)軌上設(shè)置豎向加載千斤頂，通過(guò)豎向加載板向模型槽方向施加壓力。
8.如權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸沖刷模型試驗(yàn)裝置，其特征是：所述模擬壩體，由壩體填料堆積而成；
或所述監(jiān)測(cè)裝置包括安裝在穿壩涵管和壩體內(nèi)的土壓力盒和滲壓計(jì)、壩體內(nèi)的光柵流速測(cè)速儀以及監(jiān)測(cè)壩體變形的激光測(cè)距儀。
9.基于如權(quán)利要求1-8中任一所述的裝置的工作方法，其特征是：包括以下步驟：
(1)搭建接觸沖刷試驗(yàn)裝置；
(2)從下往上分多層填筑壩體，根據(jù)干密度計(jì)算每層所需土量；
(3)在壩體填筑過(guò)程中，隨填筑高度的提高，根據(jù)檢測(cè)裝置布置圖將滲壓計(jì)、土壓力盒、激光測(cè)距儀埋設(shè)在壩體相應(yīng)的位置；
(4)壩體填筑后從進(jìn)水口蓄水，慢慢蓄水至試驗(yàn)高度，并監(jiān)測(cè)壩體的浸潤(rùn)線變化，直至壩體浸潤(rùn)線穩(wěn)定；
(5)根據(jù)工況需要移動(dòng)涵管或提升蓄水位，并監(jiān)測(cè)壩體的土壓力、孔隙水壓力壩體位移的變化，并采用攝像機(jī)監(jiān)測(cè)接觸面土體變化。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征是：所述步驟(1)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體和室內(nèi)模型的大小以及受力情況對(duì)比，確定出相似比，并根據(jù)相似比確定出模型的各部件的尺寸；
進(jìn)一步的，壩體滲流的相似性計(jì)算為根據(jù)原體與模型的長(zhǎng)度、寬度、高度、滲流流速、水頭和滲透系數(shù)，根據(jù)達(dá)西定律，計(jì)算得到滲透流速的相似比尺條件，結(jié)合滲流的連續(xù)性條件，計(jì)算時(shí)間比尺與滲流量的比尺；
均質(zhì)土壩與穿壩涵管接觸的相似性計(jì)算過(guò)程為在壩體滲流相似的基礎(chǔ)上，采用π定理研究接觸面力學(xué)特征的相似性。