[發(fā)明專利]一種用于米級尺度區(qū)域液體介質(zhì)表面壓力測定的監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410355982.6
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105300846B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇銳;滿軻;王駒;馬洪素;田霄;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02;G01N15/08;G01L11/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 包海燕

本發(fā)明屬于液體介質(zhì)水壓力測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于米級尺度區(qū)域液體介質(zhì)表面壓力測定的監(jiān)測方法。本發(fā)明的方法將兩塊材質(zhì)相同的裂隙介質(zhì)上下摞列放置，二者接觸面設(shè)置密封圈，水流從上位裂隙介質(zhì)的進水口/出水口流入/流出，并在接觸面的密封圈內(nèi)部形成液體介質(zhì)表面，通過水壓力傳感器測量不同位置處的液體介質(zhì)表面水壓力數(shù)據(jù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)僅能測定液體介質(zhì)在進水口與出水口水壓的技術(shù)問題；實現(xiàn)了液體介質(zhì)滲透過程中表面水壓的測定，能夠可靠反映整個試驗時間段內(nèi)米級大尺度區(qū)域的裂隙介質(zhì)滲透性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液體介質(zhì)水壓力測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于米級尺度區(qū)域液體介質(zhì)表面壓力測定的監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

液體介質(zhì)的水壓力參數(shù)是液體介質(zhì)的基本力學(xué)特性之一。水壓力測試及相關(guān)研究屬于裂隙介質(zhì)基本力學(xué)特性的研究范疇，其對于液體介質(zhì)在不同工況下的滲透特性研究起著基礎(chǔ)性的指導(dǎo)作用。對于巖石類含裂隙的準(zhǔn)脆性材料，滲透性能是決定工程巖體長期安全性的重要因素。評價工程巖體長期穩(wěn)定性的滲透參數(shù)是通過監(jiān)測流體進入裂隙巖體情況獲得的，特別涉及到流體如何流入裂隙介質(zhì)，流入流出裂隙介質(zhì)流量的準(zhǔn)確統(tǒng)計，以及液體介質(zhì)表面水壓力參數(shù)的準(zhǔn)確測試，其對于研究裂隙介質(zhì)的滲透特性具有至關(guān)重要的意義。因此，如何實現(xiàn)液體介質(zhì)表面的水壓力測定，特別是在較大的米級尺度范圍內(nèi)，是亟待解決的問題。

現(xiàn)有用于液體介質(zhì)表面壓力測試的方法，通過水壓力傳感器分別測定進水口處與出水口處的水壓，間接得到液體介質(zhì)的水壓。故其測得的水壓僅僅反映了該液體介質(zhì)在進水口處與出水口處的水壓，不能實現(xiàn)液體介質(zhì)在滲透過程中表面水壓的測定。因此，導(dǎo)致獲得的水壓力參數(shù)往往僅能反映參與測試的裂隙介質(zhì)某一特定時間段、某一特定區(qū)域內(nèi)的滲透性能，將其運用于工程上時并不準(zhǔn)確，影響測量結(jié)果實際應(yīng)用的科學(xué)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題為：現(xiàn)有液體介質(zhì)表面壓力測試方法，僅能測定液體介質(zhì)在進水口處與出水口處的水壓，無法實現(xiàn)液體介質(zhì)在滲透過程中表面水壓的測定，進而導(dǎo)致獲得的水壓力參數(shù)往往僅能反映參與測試的裂隙介質(zhì)某一特定時間段、某一特定區(qū)域內(nèi)的滲透性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種用于米級尺度區(qū)域液體介質(zhì)表面壓力測定的監(jiān)測方法，包括以下步驟：

步驟1.設(shè)備布局

將兩塊材質(zhì)相同的裂隙介質(zhì)上下摞列放置，上位裂隙介質(zhì)的下表面和下位裂隙介質(zhì)的上表面形成接觸面；上位裂隙介質(zhì)上表面設(shè)有若干個進水口和若干個出水口，上位裂隙介質(zhì)內(nèi)部對應(yīng)每個進水口設(shè)有連通上位裂隙介質(zhì)上表面和接觸面的進水通道，對應(yīng)每個出水口設(shè)有連通上位裂隙介質(zhì)上表面和接觸面的出水通道；下位裂隙介質(zhì)的上表面設(shè)有一圈凹槽，凹槽內(nèi)放置密封圈，所述進水通道和出水通道在接觸面的端口位置均包圍于密封圈內(nèi)部；上位裂隙介質(zhì)還設(shè)有若干個通孔，通過通孔將水壓力傳感器放置在所述密封圈內(nèi)部；

步驟2.水壓力測量

水流從進水口流入進水通道，在接觸面密封圈內(nèi)部滲流形成液體介質(zhì)表面，并通過出水通道從出水口流出；放置在密封圈內(nèi)部的若干個水壓力傳感器測量液體介質(zhì)表面不同位置處的水壓力，并將測量數(shù)據(jù)傳輸至外部水壓力數(shù)據(jù)采集器。

作為優(yōu)選方案：步驟2中，通過控制進水口和出水口的流量，實現(xiàn)裂隙介質(zhì)接觸面處的水流全部處于密封圈內(nèi)部。

作為優(yōu)選方案：所述水壓力傳感器在通孔中通過連接線柱連接外部水壓力數(shù)據(jù)采集器。

作為優(yōu)選方案：所述裂隙介質(zhì)接觸面粗糙度、密封圈凹槽表面粗糙度及密封圈內(nèi)部液體介質(zhì)表面粗糙度的范圍均為[0,1.6]。

作為優(yōu)選方案：所述密封圈的直徑范圍為[0.3m,0.6m]。

本發(fā)明的有益效果為：