[發(fā)明專利]心墻壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911142405.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110849555B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑立新;湯洪杰;孟慶輝;韓義超;石珉;陳永彰;李夢(mèng)龍;紀(jì)源;張省身;楊冬鵬;趙一兵;計(jì)炳生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司（原名稱為遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）
• 主分類號(hào): G01M3/26
• 分類號(hào): G01M3/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了心墻壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，包括：滲漏監(jiān)測(cè)管道，所述滲漏監(jiān)測(cè)管道鋪設(shè)在瀝青混凝土心墻外側(cè)；水流傳感器，所述水流傳感器安裝在滲漏監(jiān)測(cè)管道的管道口最低點(diǎn)或者管道內(nèi)最低點(diǎn)。滲漏監(jiān)測(cè)管道位于過(guò)渡料層與堆石料層接觸帶處，且滲漏監(jiān)測(cè)管道平行壩軸線。所述滲漏監(jiān)測(cè)管道水平鋪設(shè)。所述滲漏監(jiān)測(cè)管道至少鋪設(shè)一道，至少有一道滲漏監(jiān)測(cè)管道鋪設(shè)在瀝青混凝土心墻最下端外側(cè)。本發(fā)明具有沿壩線全線監(jiān)測(cè)、無(wú)盲區(qū)、監(jiān)測(cè)精度高、方便快捷、效率高、及時(shí)、全生命周期監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瀝青混凝土心墻堆石壩技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是心墻壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前瀝青混凝土心墻堆石壩越來(lái)越多，建設(shè)規(guī)模也在越來(lái)越大，由于施工技術(shù)和自然因素等容易造成心墻防滲體的質(zhì)量缺陷，蓄水后則可能出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。由于瀝青混凝土心墻壩體結(jié)構(gòu)的特殊性，一旦出現(xiàn)滲漏就會(huì)對(duì)大壩安全造成嚴(yán)重威脅。對(duì)于滲漏的心墻壩查找其滲漏點(diǎn)、分析滲漏原因和滲漏程度非常困難，往往需要投入大量的工作及資金，且不一定檢測(cè)出準(zhǔn)確的滲漏位置，也無(wú)法準(zhǔn)確分析其滲漏原因及滲漏程度，且檢測(cè)周期長(zhǎng)，有效解決滲漏問(wèn)題嚴(yán)重滯后。

在設(shè)計(jì)方案中針對(duì)防滲墻滲漏的監(jiān)測(cè)，多采用斷面埋設(shè)滲壓計(jì)的方法監(jiān)測(cè)防滲墻下游側(cè)的水位變化情況，并依此分析判斷心墻的滲漏位置及滲漏程度。這種監(jiān)測(cè)手段僅僅監(jiān)測(cè)的是個(gè)別點(diǎn)，而且這一點(diǎn)水位的變化并不代表監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)部位心墻出現(xiàn)了滲漏點(diǎn)，更無(wú)法分析判斷滲漏程度。對(duì)于監(jiān)測(cè)斷面之間更是無(wú)法分析判斷心墻的滲漏情況。

鑒于心墻壩的特殊結(jié)構(gòu)，如果設(shè)計(jì)一套能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)不同樁號(hào)位置的心墻滲漏情況，及時(shí)分析判定滲漏部位、滲漏程度，對(duì)于心墻壩運(yùn)行管理和維護(hù)具有十分重要的意義，能夠?qū)⑹潞笱a(bǔ)救提到事前預(yù)置，為工程安全運(yùn)行提供有利保障。

總之，目前對(duì)于心墻壩的滲漏監(jiān)測(cè)還僅僅停留在個(gè)別點(diǎn)上，沒(méi)有一個(gè)全方位連續(xù)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。另外，關(guān)于心墻滲漏的檢測(cè)十分復(fù)雜，難度大，工作量及資金投入大，檢測(cè)周期長(zhǎng)，無(wú)法做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏問(wèn)題及時(shí)得到解決處理，因此，增大了水庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)。

以瀝青混凝土心墻堆石壩為例來(lái)看壩體的結(jié)構(gòu)特征，見(jiàn)示意圖1。壩體中間設(shè)有瀝青混凝土心墻，緊貼心墻兩側(cè)為過(guò)渡料層（以砂礫石為主，重點(diǎn)保護(hù)心墻，往往具有一定透水性），過(guò)渡料層外側(cè)為堆石料。一般按心墻和壩殼材料可分為瀝青混凝土心墻堆石壩、瀝青混凝土砂礫石壩、黏土心墻堆石壩、黏土心墻砂礫石壩、混凝土心墻堆石壩、混凝土心墻砂礫石壩等多種。壩基覆蓋層較厚時(shí)一般采用混凝土防滲墻對(duì)地基覆蓋層進(jìn)行防滲處理。下伏基巖如果透水性較大，往往采用灌漿方式進(jìn)行防滲處理。

根據(jù)瀝青混凝土心墻壩結(jié)構(gòu)特征，過(guò)渡料層區(qū)一般非常密實(shí)，透水性差，而外側(cè)堆石料顆粒粒徑大，往往具有較大孔隙，透水性強(qiáng)。心墻的滲漏形式多以裂縫或點(diǎn)狀孔隙滲水，長(zhǎng)時(shí)間的漏水會(huì)在過(guò)渡料層區(qū)沿水流路徑形成滲水通道，而穿過(guò)過(guò)渡料層區(qū)，之后水流則會(huì)沿過(guò)渡料層與堆石料接觸帶以垂向流形式向下滲入壩基形成穩(wěn)定的地下水。見(jiàn)示意圖1。

申請(qǐng)?zhí)枺?01621013894.9，申請(qǐng)日：2016-08-31公開(kāi)了一種大壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置于大壩內(nèi)部的滲漏監(jiān)測(cè)管道、電阻測(cè)量?jī)x、檢測(cè)電極、測(cè)量處理器和信號(hào)傳輸單元，電阻測(cè)量?jī)x設(shè)置于地面上與檢測(cè)電極連接；檢測(cè)電極設(shè)置于滲漏監(jiān)測(cè)管道外部的土壤中，用于獲取檢測(cè)電極之間的土壤電阻值信號(hào)；測(cè)量處理器與信號(hào)傳輸單元連接，用于發(fā)送滲漏判斷信號(hào)。本實(shí)用新型提供的大壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置于大壩內(nèi)部的滲漏監(jiān)測(cè)管道，并在滲漏監(jiān)測(cè)管道內(nèi)設(shè)置檢測(cè)電極，然后通過(guò)檢測(cè)電極組成檢測(cè)土壤電阻值的檢測(cè)電路，根據(jù)土壤電阻值信號(hào)來(lái)判斷被檢測(cè)部分壩體是否具有滲漏現(xiàn)象，如果有滲漏信號(hào)，則可進(jìn)一步在該的監(jiān)測(cè)腔內(nèi)置入揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行滲漏位置的準(zhǔn)確探測(cè)，該滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可對(duì)大壩動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。