[實用新型]一種面板壩滲漏檢測裝置

有效

• 申請號: 201520318165.3
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN204679657U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 鄭東健;周子東;蘇懷智;王泉;杜傳陽;鄭錦
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種面板壩滲漏檢測裝置，具體地說是涉及一種使用分布式光纖與土工布結合的面板壩滲漏檢測裝置。

背景技術

混凝土面板堆石壩是以堆石體作為支撐結構，并在其上游設置鋼筋混凝土面板作為擋水防滲結構的一種堆石壩。它與傳統的土石壩相比，具有投資省、工期短、安全可靠、施工簡便、適應性廣等優點，是目前極有應用前途的一種壩型。與國外相比，我國起步雖晚，但是起點較高，發展很快，因此面板堆石壩以良好的安全性和經濟性得到迅速推廣，至今已有30年歷程。

???雖然面板壩的建設在國內取得了很大的成就，但在發展的過程中也出現了不少問題。由于混凝土面板堆石壩工作條件復雜，其運行狀態受設計、施工和運行環境影響。已有10多座壩出現事故，最為嚴重的是溝后潰壩，后來重建，其次是株樹橋壩產生嚴重漏水，以及面板混凝土結構性裂縫和接縫兩側混凝土的擠壓破壞等。多座壩因事故而放空水庫或降低庫水位檢修。

???面板良好的工作狀態，對面板壩的安全運行而言至關重要，其具有擋水防滲的作用，一旦面板出現滲漏現象，會導致水流沖刷面板后堆石體，掏空壩體，最終面板失去支撐，后果十分嚴重，甚至發生潰壩。如青海溝后面板壩就是因為????壩頂面板接縫大量漏水，超過了壩體排水的能力，以致浸潤線很高，壩頂幾乎完全飽和，壩內孔隙壓力、滲流沖刷力和滑動力都顯著增大，有效抗滑力大大減小，壩體已趨于失穩，最終導致潰壩。因此對于面板壩的滲漏監測對面板壩的安全運行是重要的。

現在用于面板壩滲漏監測的方法，主要還是采用量水堰。大壩滲水通過量水堰的堰口流向下游。量水堰位于大壩下游壩坡底部，用于觀測大壩的滲漏量，量水堰所監測的滲水匯集邊界范圍一般包括左右岸壩肩邊坡基巖面以上、壩基基巖面以上的整個壩體滲流區域。采用量水堰監測的方法，只能對于大壩整體的滲流量情況有大致的掌握，一旦發現異常的滲漏情況，并不能確定面板具體某個位置的滲流情況，此時往往需要放空水庫或者降低水位來檢修面板，這對水庫的正常運行會產生較大的干擾。

實用新型內容

本實用新型提供一種面板壩滲漏檢測裝置，具體而言是一種分布式光纖和土工布相結合的面板滲漏監測方法。具有操作簡便、可回收重復使用、對滲漏部位定位準確、監測精度高的優點。

本實用新型采用如下技術方案實現：一種面板壩滲漏檢測裝置，其特征是，包括DTS主機、光纖土工布傳感單元和光纖加熱單元，所述DTS主機分別連接光纖土工布傳感單元和光纖加熱單元，所述DTS主機包括激光組件、光纖波分復用器、光電接收放大組件和信號處理系統，所述DTS主機用于采集和分析激光脈沖從線性多模感溫光纖的注入端注入后在光纖內傳播時產生的Raman背向反射光的時間和強度信息得到相應的位置和溫度信息。

????優選的是，所述光纖土工布傳感單元包括鎧裝光纖和土工布，所述鎧裝光纖設于兩層可透水的土工布之間，并在一端留出接口用于接入DTS主機。

????優選的是，所述鎧裝光纖為多模感溫光纖。

????優選的是，所述鎧裝光纖呈“幾”或“N”字形布置于土工布內。

????優選的是，土工布的下端設置配重物，所述配重物為不銹鋼鋼管，以便可以在壩面上順利的展開。當有需要對面板進行滲漏部位檢測時，只要從壩頂將該光纖土工布放下，讓其在面板上鋪開，然后利用DTS系統根據溫度的變化就可以分析出滲漏的部位。

?????優選的是，光纖加熱系統主要用于對光纖進行加熱，光纖加熱單元為鎧裝光纖鎧裝金屬網或金屬管,光纖加熱系統的加熱方法采用電熱法，一般而言，分布式光纖溫度傳感系統檢測滲漏主要有兩種方法：梯度法和電熱法。梯度法利用光纖系統直接測量結構內實際溫度，不對光纜進行加熱，溫差越大，梯度越大，越容易判別滲漏位置。但是由于滲漏引起的溫度場改變非常微弱，溫差小，容易漏測。因此，為提高DTS系統的應用范圍和測試精度，采用電熱法，即通過專用加熱方法對光纖保護層的金屬鎧或特制光纖中的電導體通電，對光纖加熱升溫，當光纖周圍某處出現滲漏時，該處光纖溫度上升幅度明顯小于沒有滲漏部位的光纖溫度，從而使滲漏點獲得定位，這便是分布式光纖電加熱法的滲漏檢測原理。

本實用新型所達到的有益效果：本實用新型所述一種面板壩滲漏檢測裝置通過DTS主機分別連接光纖土工布傳感單元和光纖加熱單元的設置，能夠精確的檢測出滲漏位置，且不用放空水庫去檢查，傳統的面板滲漏檢測往往需要放空水庫，這對有的處于干旱地區的水庫來說是很大的損失，而采用本裝置，并不需要如此繁瑣，只要將土工布放下就可以檢測到面板上的滲漏部位，較為省時省力。

附圖說明