[發明專利]特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201610547597.0
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN105973533B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 朱新民;王波;商峰;王遠明;黃濤;聶鼎;李恩重;蘇安雙;吳志琴;高陽秋曄;張巖;劉偉;李玥;楊璐菲;趙麗娜
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;G01M3/02;G01N33/24
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 趙郁軍

1.特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，包括槽體，該槽體中設置擋水隔板而將槽體內劃分為第一空間和第二空間，

該第二空間中鋪設有透水層(42)，該透水層(42)中布設有壓力傳感器，該透水層(42)上鋪設有不透水層，該不透水層中布設有分布式光纖傳感器和溫度傳感器，

該第一空間中鋪設有透水層(41)，該透水層(41)上注入水，水可由該透水層(41)、透水層(42)滲入該不透水層；

調整向該第一空間注入的水位高程、水溫，當該分布式光纖傳感器的測溫結果達到一預設的滲漏閾值時，判斷發生滲漏。

2.根據權利要求1所述的特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，所述透水層(41)、透水層(42)、不透水層的滲透系數和厚度根據堤防工程現場土樣檢測結果確定。

3.根據權利要求2所述的特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，所述擋水隔板與所述槽體底部通過濾網相連接。

4.根據權利要求3所述的特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，所述擋水隔板于所述透水層(42)與不透水層交界的位置，沿水平向延伸出擋腳。

5.根據權利要求4所述的特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，所述第二空間的槽體側壁上設有閥門。

6.根據權利要求5所述的特殊地層環境條件下的滲漏連續監測實驗裝置，其特征在于，所述槽體由若干塊有機玻璃利用粘接劑相互粘接而成，所述分布式光纖傳感器于所述槽體的出線孔處采用環氧樹脂封堵。

7.基于權利要求1-6中任意一項所述滲漏連續監測實驗裝置進行滲漏連續監測實驗的方法，其特征在于，包括：

S1：堤防工程現場調研，獲取土層特性參數，

該土層特性參數包括所述透水層(41)、透水層(42)、不透水層的滲透系數和厚度；

S2：利用獲得的土層特性參數，制作實驗用模型裝置，

制作過程包括利用該土層特性參數，在實驗裝置中布置所述透水層(41)、透水層(42)、不透水層，同時在所述透水層(42)中布設所述壓力傳感器，在所述不透水層中布設所述溫度傳感器、分布式光纖傳感器；

S3：向實驗用模型裝置內加水使得透水層(41)、透水層(42)的土樣達到飽和狀態，

S4：進行滲透破壞實驗，

調整向所述第一空間注入的水位高程、水溫，當所述分布式光纖傳感器的測溫結果達到一預設的滲漏閾值時，判斷發生滲漏。

8.根據權利要求7所述的滲漏連續監測實驗的方法，其特征在于，還包括：

S5：發生滲漏時，記錄并分析水位高程、水溫、不透水層的溫度、透水層的孔隙水壓力參數與設定的滲漏閾值的關系。

9.基于權利要求1-6中任意一項所述滲漏連續監測實驗裝置進行滲漏連續監測實驗的方法，其特征在于，包括：

S1：堤防工程現場調研，獲取土層特性參數，

該土層特性參數包括所述透水層(41)、透水層(42)、不透水層的滲透系數和厚度；

S2：利用獲得的土層特性參數，制作實驗用模型裝置，

制作過程包括利用該土層特性參數，在實驗裝置中布置所述透水層(41)、透水層(42)、不透水層，同時在所述透水層(42)中布設所述壓力傳感器，在所述不透水層中布設所述溫度傳感器、分布式光纖傳感器；

S3：向實驗用模型裝置內加水使得透水層(41)、透水層(42)的土樣達到飽和狀態，

S4`：將加水后的實驗用模型裝置放置于快速凍融試驗箱中，進行凍融實驗，

S5`：凍融實驗結束后，將實驗用模型裝置置于室溫環境下，

S6`：進行滲透破壞實驗，

調整向所述第一空間注入的水位高程、水溫，當所述分布式光纖傳感器的測溫結果達到一預設的滲漏閾值時，判斷發生滲漏。

10.根據權利要求9所述的滲漏連續監測實驗的方法，其特征在于，還包括：

S7`：發生滲漏時，記錄并分析水位高程、水溫、不透水層的溫度、透水層的孔隙水壓力、凍融循環次數參數與設定的滲漏閾值的關系。