[發明專利]一種水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 202110654858.X
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113418850B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 唐輝明;張俊榮;張永權;李長冬;胡新麗;王亮清;林成遠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G08C17/02;H02J7/35
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 王佩

1.一種水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，包括布設于水下滑體上的水下滲流監測儀；

所述水下滲流監測儀包括承力外殼、導流管、排泥蓋板和排泥機構，所述承力外殼頂部呈開口設置，底部呈封蓋設置、且貫穿設有排水口，所述排水口處設有單向閥；所述承力外殼內固定有阻泥網以在上下向形成嵌入室和沉泥腔；

所述導流管沿上下向延伸，上端向外朝上傾斜延伸形成呈漏斗狀的上擋板，下端向外朝下傾斜延伸形成呈漏斗狀的下擋板，所述上擋板和下擋板端部與所述承力外殼內側壁密封連接，且位于所述阻泥網下方，所述上擋板與所述阻泥網之間形成匯流室，所述沉泥腔側壁貫穿設有排泥孔，所述排泥孔位于所述下擋板下方；

所述排泥蓋板活動安裝于所述承力外殼上，具有封堵所述排泥孔的封堵位置和開啟所述排泥孔的開啟位置；所述排泥機構固定于所述承力外殼上，驅動所述排泥蓋板在所述封堵位置和所述開啟位置之間切換；

排水管，所述排水管下端與所述排水孔連通，上端向外彎折形成環形彎折部，所述環形彎折部上端與所述承力外殼內側壁密封連接，所述排水管、環形彎折部和承力外殼圍成監測腔，所述監測腔內用于安裝監測器；

所述監測器包括壓敏傳感器，所述壓敏傳感器安裝于所述承力外殼底壁，用于監測水下涌浪的沖擊力大??；所述監測器包括微型攝像頭，所述排水管側壁開有透明觀測窗，所述微型攝像頭安裝于所述透明觀測窗上，用于拍攝所述排水管內水流中的土顆粒；所述排水管上安裝有超聲波流量計，所述超聲波流量計用于測量所述排水管內液體流量。

2.如權利要求1所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，所述排泥蓋板位于所述承力外殼外，所述排泥機構包括液壓油泵、液壓缸、第一連桿和第二連桿，所述液壓油泵固定于所述承力外殼上，所述液壓缸固定于所述承力外殼外側壁上，所述液壓油泵與所述液壓缸通過油管連接，驅動所述液壓缸的液壓桿伸縮，所述排泥蓋板位于所述液壓桿和所述排泥孔之間，在所述液壓桿的延伸方向上，所述排泥蓋板遠離所述液壓缸的一端與所述第一連桿鉸接，所述第一連桿另一端與所述液壓缸的液壓桿鉸接，所述排泥蓋板靠近所述液壓缸的一端與所述第二連桿鉸接，所述第二連桿另一端與所述承力外殼鉸接，所述第二連桿位于所述排泥蓋板和所述液壓缸之間，所述液壓桿的伸縮帶動所述排泥蓋板在所述封堵位置和所述開啟位置之間轉動。

3.如權利要求2所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，所述排泥蓋板面向所述排泥孔的一側固定有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于監測所述沉泥腔內的淤泥量。

4.如權利要求1所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，還包括擾流碗，所述擾流碗呈碗狀且開口朝上設置，所述擾流碗固定于所述承力外殼內，且位于所述下擋板下方，與所述導流管下端的出水口相對，所述擾流碗上端位于所述排泥孔上方；和/或，

還包括受壓底板，所述承力外殼下表面設有多個插槽，所述受壓底板一側固定有多個與所述插槽對應設置的插入腳，另一側與繩索一端固定連接，所述插入腳插入所述插槽內。

5.如權利要求1所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，所述監測腔內固定有集成電路板，所述集成電路板與所述監測器、液壓油泵電連接，用于對所述監測器、液壓油泵進行控制、以及監測數據的收集、處理與傳遞。

6.如權利要求5所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，還包括布設于水上滑體上的地面數據中心，所述地面數據中心上設有控制模塊，所述控制模塊與所述集成電路板電連接，控制所述水下滲流監測儀開展監測活動；和/或，

還包括布設于水上滑體上的地面數據中心，所述地面數據中心上設有數據收發模塊，所述數據收發模塊與所述集成電路板電連接，可獲取所述水下滲流監測儀的監測信息，并通過GPRS發送至移動監測終端或者網絡。

7.如權利要求6所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，其特征在于，所述地面數據中心上設有太陽能供電裝置，所述太陽能供電裝置與所述地面數據中心的用電設備、水下滲流監測儀中的用電設備電連接，并在監測過程中持續供電。

8.一種監測方法，其特征在于，使用如權利要求7所述的水庫滑坡水下地表溢出滲流監測裝置，包括以下步驟：

S1對需要監測的滑坡確定水下滑體表面滲流溢出口位置，以船舶為載體，將承力外殼頂部朝下，將水下滲流監測儀擠壓嵌入水下滑體內，此時，滲流溢出口位于承力外殼頂部內側，完成滑體水下滲流監測儀的布設；

S2于水下滲流監測儀布設位置臨近岸上滑體表面布設地面數據中心，安裝太陽能供電裝置、數據收發模塊與控制模塊，將上述設備與水下滲流監測儀通過供電/控制線纜電連接，此時系統完成布設，開始工作；

S3所述控制模塊通過連接集成電路板控制滑體水下滲流監測儀內各組件工作，滲流溢出后依次通過嵌入室、沉泥腔和排水管，所述沉泥腔內淤泥聚集，利用排泥機構驅動排泥蓋板轉動至開啟位置，開展清淤工作，淤泥排出后，利用排泥機構驅動排泥蓋板轉動至封堵位置封堵排泥孔，利用監測器對排水管管內滲流進行監測；

S4所述數據收發模塊與水下滲流監測儀電連接，可獲取所述水下滲流監測儀的監測信息，并通過GPRS發送至移動監測終端或者網絡。