[發明專利]一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202110572771.8
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113447415A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 楊鑫;向衍;劉成棟;沈光澤;張凱;王亞坤
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

本發明公開了一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法，綜合利用光纖監測技術以及電磁感應監測技術對反映土石壩壩內滲水狀態的多種參數進行監測，獲得監測位置土石壩壩內滲水狀態的綜合評價結果。另外，基于對土石壩壩內監測位置的長期實時監測數據，開展對土石壩壩內滲水狀態的綜合分析，并根據參數監測結果對土石壩壩內滲水狀態進行預警。該裝置的特點是結合光纖監測技術與電磁感應監測技術，實現對土石壩壩內監測點多種滲流參數的實時同步監測，進而完成對土石壩壩內滲流狀態的實時綜合評價。另外，基于對土石壩壩內多測點的長期監測數據的分析，推演臨界狀態參數值，發布土石壩滲流狀態預警信息。

技術領域

本發明涉及大壩廊道監測領域，尤其涉及一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法，用于實時監測反映土石壩壩內滲水狀態的多項參數，并基于監測結果進行土石壩滲流狀態預警。

背景技術

土石壩由于其取材方便、施工便捷等優點，在水利工程中得到了廣泛的應用。為保證大量土石壩工程的安全長效運行，工程管理人員需要對土石壩結構狀態進行實時監控。其中，土石壩的滲流狀態是安全管理人員關注的重要問題；滲流監測作為土石壩的重點監測項目，因此尋求出一種全面、科學的土石壩壩內滲水監測系統以及使用方法對于保障土石壩以及相關水利工程建筑物的穩定安全有重大的意義。

目前，對于土石壩滲流監測主要有布設在壩內的滲壓監測項目，然而土石壩的滲流狀態不單單反映在滲壓監測參數上，例如壩內監測點內部濕度、內部變形等監測參數同樣能夠表征土石壩的滲水狀況，因此，僅通過土石壩滲壓監測結果開展對土石壩滲流狀態評價不夠全面、具體。此外，過去對土石壩壩內滲流的監測僅停留在監測數據采集，再基于監測數據的異常變化對管理人員進行提示的階段，而面對復雜多變的自然條件和水庫運行調度等實際情況，土石壩的管理人員需要掌握其實時滲流狀態，并期望通過定性的監測預警指標指導相關管理人員的對土石壩壩內的滲流狀態進行評估并采取相應的應急處理措施，傳統的非即時監測數據處理模式無法面對靈活多變的實際工程狀況。

針對上述問題，本發明旨在提供一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法，實現對土石壩壩內滲流進行實時監測，并結合多項監測結果對土石壩壩內滲流狀態即時發布預警的集成裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法，綜合利用光纖監測技術以及電磁感應監測技術對反映土石壩壩內滲水狀態的多種參數進行監測，獲得監測位置土石壩壩內滲水狀態的綜合評價結果。另外，基于對土石壩壩內的長期實時監測數據，開展對土石壩壩內滲水狀態的綜合分析，并根據參數監測結果對土石壩壩內滲水狀態進行預警。為了達到上述目的，本發明公開了一種土石壩壩內滲水監測系統及其使用方法，首先確定監測點布設位置，對于每一監測點設置監測數據綜合分析模塊，溫-濕度監測模塊，內部位移監測模塊和滲壓監測模塊。其中，溫-濕度監測模塊利用光纖傳感器對內部溫度、濕度進行監測，位移監測模塊通過應力傳感器測量埋入土體的內壁轉軸的位移實現對土體位移的監測，滲壓監測模塊通過埋設在滲壓鉆孔中的振弦式滲壓計對土石壩壩內滲壓進行監測。最后，監測數據綜合分析模塊基于各項滲流相關監測數據對土石壩滲流狀態進行綜合分析，并通過人機交互屏幕發布穩定性預警信息。該裝置的特點是結合光纖監測技術與電磁感應監測技術，實現對土石壩壩內監測點多種滲流參數的實時同步監測，進而完成對土石壩壩內滲流狀態的實時綜合評價。另外，基于對土石壩壩內多測點的長期監測數據的分析，推演臨界狀態參數值，發布土石壩滲流狀態預警信息。