[發(fā)明專利]蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810107535.7
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108088632A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 盤貴川
• 申請（專利權）人: 深圳市中禹監(jiān)測科技有限公司
• 主分類號: G01M3/32
• 分類號: G01M3/32;G01M3/00;E03F5/10;G01C5/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

1.一種蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置，其特征在于，包括埋設在水池底各板塊的滲壓計、埋設在水池底各板塊之間的變形縫處的錯位計、埋設在水池壁上的靜力水準儀，所述滲壓計、錯位計、靜力水準儀分別與自動化監(jiān)測系統(tǒng)連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置，其特征在于，所述滲壓計按以下結構埋設：

對于新建的蓄水構筑物，在其底板混凝土澆筑前，在地基基礎土層中通過打孔埋設安裝滲壓計，深度根據(jù)其地下水位具體情況而定，如果地下水位不超過5米，則將滲壓計埋設在地下水位線以下，如果地下水位超過5米，則將滲壓計埋設在建基面下3-5米；平面位置則根據(jù)蓄水建筑物的大小和幾何形狀具體而定，對于底板分塊施工的蓄水建筑物，將單個滲壓計埋設在其每塊的幾何中心點上，如果底板單塊超過200平米，則增加滲壓計的埋設數(shù)量，對于底板整體澆筑的蓄水建筑物，在其幾何中心點上埋設一支滲壓計，然后間隔5-10米均勻埋設滲壓計；

對于已建成的或在運行的蓄水建筑物，在其周邊通過打斜孔的方式埋設滲壓計，埋設深度和位置同新建蓄水建筑物；

滲壓計埋設后將所有連接滲壓計的觀測電纜全部集中進行數(shù)據(jù)采集，并接入自動化監(jiān)測系統(tǒng)。

3.根據(jù)權利要求1所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置，其特征在于，所述錯位計按以下結構埋設：

位錯計布置在相鄰兩塊底板接縫的中心位置，位錯計的兩端分別垂直固定在相鄰兩個底板上，位錯計埋設后將所有連接位錯計的觀測電纜全部集中進行數(shù)據(jù)采集，并接入自動化監(jiān)測系統(tǒng)。

4.根據(jù)權利要求1所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置，其特征在于，所述靜力水準儀按以下結構埋設：

對幾何圖形為方形的蓄水構筑物，安裝于方形四角的池壁上；對幾何圖形為圓形的蓄水構筑物，按圓形進行平均四等分，安裝于圓形四等分的池壁上，埋設后將所有連接靜力水準儀的觀測電纜全部集中進行數(shù)據(jù)采集，并接入自動化監(jiān)測系統(tǒng)。

5.一種權利要求1至4任一項所述蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測裝置實現(xiàn)蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測的方法，其特征在于，包括：

通過在水池底各板塊埋設滲壓計，進行滲漏監(jiān)測；

通過在水池底各板塊之間的變形縫處埋設錯位計，進行水池底各板塊之間的不均勻沉降監(jiān)測；

通過在水池壁上埋設靜力水準儀，進行整個水池的不均勻沉降監(jiān)測；

所述滲壓計、錯位計、靜力水準儀通過自動化監(jiān)測系統(tǒng)讀取和保存數(shù)據(jù)，并進行監(jiān)測結果分析。

6.根據(jù)權利要求5所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測方法，其特征在于，所述滲漏監(jiān)測包括：

自動化監(jiān)測系統(tǒng)間隔時間每1小時、2小時或任意時間間隔進行測讀滲壓計數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動計算出地下水位高程，自動對比降雨量后，并與設定的預警值進行對比，高于預警值則通過手機短信方式通知相關責任人，所有測量結果全部存入數(shù)據(jù)庫進行永久保存；

對于滲漏點的所在位置，通過地形圖和溫度場的內(nèi)插值的計算方式獲得滲漏點的位置；

所述地下水位高程計算公式：

P＝GF×(Li－L0)－TK×(Ti－T0)；

上式中，P—滲透水壓力，GF—儀器系數(shù)，Li—線性讀數(shù)，L0—基準線性讀數(shù)，TK—溫度修正系數(shù)，Ti—溫度，T0—基準溫度，LV＝測點埋設高程－P/0.0098，LV—地下水位，P—滲透水壓力。

7.根據(jù)權利要求5所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測方法，其特征在于，所述水池底各板塊之間的不均勻沉降監(jiān)測包括：

自動化監(jiān)測系統(tǒng)間隔時間每1小時、2小時或任意時間間隔進行測讀，系統(tǒng)自動計算出相鄰兩塊之間的位錯量，與設定的預警值進行對比，高于預警值則通過手機短信方式通知相關責任人，所有測量結果全部存入數(shù)據(jù)庫進行永久保存；

所述位錯量的計算公式：

D＝C(ft-f0)+K(T-T0)；

上式中，D--位錯(mm)，C--儀器系數(shù)，ft--觀測線性讀數(shù)值，f0--基準線性讀數(shù)值，K--儀器溫度補償系數(shù)，T--觀測溫度值，T0--基準溫度值。

8.根據(jù)權利要求5所述的蓄水構筑物的滲漏監(jiān)測方法，其特征在于，所述整個水池的不均勻沉降監(jiān)測包括：

設靜力水準儀共布設有n個測點，1號點為相對基準點，初始狀態(tài)時各測量安裝高程相對與(基準)參考高程面▽H0間的距離則為：Y01、Y02……Y0i…Yon，i為測點代號I＝0，1……n；各測點安裝高程與液面間的距離則為h01、h02、h0i…h(huán)on，則有：

Y01+h01＝Y02+h02＝…Y0i+h0i＝…Yon+hon………………..(1)

當發(fā)生不均勻沉陷后，設各測點安裝高程相對于基準參考高程面▽H0的變化量為：

Δhj1、Δhj2…Δhji…Δhjn(j為測次代號，j＝1，2，3……)；各測點容器內(nèi)液面相對于安裝高程的距離為hj1、hj2、…、hji、…、hjn，則有：

(Y01+Δhj1)+hj1＝(Y02+Δhj2)+hj2＝(Y0i+Δhji)+hji

＝(Y0n+Δhjn)+hjn…………………………………….(2)

則j次測量i點相對于基準點1的相對沉陷量Hi1

Hi1＝Δhji－Δhj1……………………………………….(3)

由(2)式可得：

Δhj1－Δhji＝(Y0i+hji)－(Y01+hj1)

＝(Y0i-Y01)+(hji-hj1)………………………(4)

由(1)式可得：(Y0i－Y01)＝－(hoi+h01)…………………(5)

將(5)式代入(4)得：

Hi1＝(hji－h(huán)j1)－(hoi－h(huán)01)……………………………(6)

即只要用靜力水準儀測得任意時刻各測點容器內(nèi)液面相對于該點安裝高程的距離hji，hji含hj1及首次的h0i，則求得該時刻各點相對于基準點1的相對高程差，如把任意點g(1，2…i，n)做為相對基準點，將f測次做為參考測次，則按(6)式求出任意測點相對g測點以f測次為基準值的相對高程差Hij：

Hig＝(hij－h(huán)ig)－(hfj－h(huán)fg)………………………………(7)

由式(2)可得出i測點第j測次相對與首次基準點的相對高程變化：

Hi1＝(hji－h(huán)i0)－(h1j－h(huán)10)

Hij＝(Zij－Zi1)×Kfi－(Z1j－Z10)×Kf1

式中：Zij、Zi1為第i測點儀器的第j次和首次讀數(shù)；

Kfi為第i測點儀器的靈敏度系數(shù)；

Z1j、Z10為基準點儀器第j次和首次讀數(shù)；

Kf1為基準點儀器的靈敏度系數(shù)；

計算結果為正，則測點相對基準點沉陷了Hij；

上述使用靜力水準儀監(jiān)測蓄水建筑物的不均勻沉降，通過自動化監(jiān)測系統(tǒng)進行自動定時監(jiān)測、自動計算、報警。