[發明專利]井管內水流流動狀態監測方法、輕型井點降水裝置及方法

有效

• 申請號: 202211637588.2
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN115613610B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 劉波;鄭理喬;黃玉鴻;蔡偉;張虎;王鵬程;唐海運;胡向華;程笑燕;伍偉華;吳輝
• 申請（專利權）人: 安徽新建控股集團有限公司
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10;G01D21/02;B01D35/02;B01D41/04
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發明涉及井管內水流流動狀態監測方法、輕型井點降水裝置及方法。該井管內水流流動狀態監測方法包括以下步驟：實時采集各個井管的管壁溫度tbi和井管管壁處的井管照度Ldi，以及環境位點的環境溫度ta和環境照度Lc。計算不同井管的管壁位置與環境位點的照度差△Li，根據照度差△Li判斷對應位置的遮擋狀態，進而進行溫度補償。根據環境溫度ta查詢一個預設的溫度變化曲線F（t），得到當前時刻的井管期望溫度tbw，計算當前時刻不同井管的管壁溫度tbi與管壁期望溫度tbw的溫度差△ti，根據溫度差△ti判斷對應井管的運行狀態。本發明通過溫度差判斷井管內水流流動狀態，在不破壞井管結構的基礎上實現井管水流狀態監測。

技術領域

本發明涉及基坑降水技術領域，特別是涉及井管內水流流動狀態監測方法、基坑用輕型井點降水裝置以及應用于該基坑用輕型井點降水裝置的降水方法。

背景技術

基坑降水是指在開挖基坑時，地下水位高于開挖底面，地下水會不斷滲入坑內，為保證基坑能在干燥條件下施工，防止邊坡失穩、基礎流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承載力下降而做的降水工作。

基坑降水的其中一種方式是在基坑周圍設置降水井并通過井管深入基地的含水層內進行抽水，直至原有地下水位降至基底以下。為保證持續性有效降水，需要在降水系統運轉的時候對其進行監測，發現異常后即刻進行維修或替換，進而保證降水系統、降水的連續進行，傳統的方式是采用專人操作與維護，通過人工進行查看、聆聽、觸摸井管判斷降水系統是否在持續運行，但是通常井管的數量不止一個，且間隔設置，人工維護無法時刻進行監測，當有井管運行異常但未在有效的時間內發現，可能會造成基坑局部邊坡有流砂堆積或出現滑裂險情。甚至于若基坑的周邊具有河流或地表水，通過滑裂的裂縫深入到基坑內，會加劇流砂堆積或滑裂險情。現有手段獲取井管內部水流流動狀態可以在管道內設置傳感器例如流量計進行監測，但是存在以下問題：1、流量計在監測時需要將感應端置于管道內，抽出的地下水具有泥沙雜質等，堅硬碎石等隨著高壓水一起在管道內流動，若撞擊到流量計的感應端，易造成流量計的損壞；2、流量計的使用需要對管道開口設置，以便于感應端能進入管道內，或者置于兩節管道的端口處，但是井管通過高壓方式抽水，破壞井管本身則加大漏水的風險，也影響降水的效果；3、采用流量計進行水流狀態監測時，流量計與管道連為一體，但井管是循環使用，帶有流量計的井管給運輸造成不便，在運輸過程中還需對流量計進行保護，稍有不慎撞擊到流量計，易造成流量計的損壞。

發明內容

基于此，有必要針對人工監測井管運行不夠實時有效以及流量計監測井管增加井管漏水風險的問題，提供一種井管內水流流動狀態監測方法、基坑用輕型井點降水裝置以及應用于該基坑用輕型井點降水裝置的降水方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種井管內水流流動狀態監測方法，包括以下步驟：

S1.獲取各個井管管壁的歷史管壁溫度和井管附近的環境位點的歷史環境溫度，建立各個井管與環境位點之間的溫度變化曲線F（t）。其中，溫度變化曲線F（t）表征管壁溫度和環境溫度的映射關系。環境位點為距任意選取的井管間隔0~2m的位置點。

S2.實時采集各個井管的管壁溫度tbi和井管管壁處的井管照度Ldi，以及環境位點的環境溫度ta和環境照度Lc。其中，i表示井管編號。

S3.計算不同井管的管壁位置與環境位點的照度差△Li=Lc-Ldi，根據照度差△Li判斷對應位置的遮擋狀態，并做出如下決策：

（1）當△Li＞△Lmax。判定環境位點為遮擋狀態并對環境位點處的環境溫度ta進行溫度補償。

（2）當△Li＜△Lmin。判定該井管為遮擋狀態并對該井管的管壁溫度tbi進行溫度補償。

（3）當△Lmax＞△Li＞△Lmin。判定對環境位點和井管無遮擋。

其中，△Lmax為預設的照度差最大值，△Lmin為預設的照度差最小值。