[發(fā)明專利]一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310055706.7
• 申請(qǐng)日: 2023-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN116045901A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李松輝;楊俊峰;張國新;劉勛楠;孫淑貞;李少宜;雒翔宇;李萌;劉松;張龑;閆瑋爍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院;陜西省東莊水利樞紐工程建設(shè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00;G01F23/284;G01L11/00;G01K13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

本發(fā)明公開了一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，通過壓力傳感裝置采集壩前不同高程的壓力大小和實(shí)時(shí)水位變動(dòng)情況，通過溫度傳感器采集壩前不同高程的實(shí)時(shí)水溫?cái)?shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將實(shí)時(shí)信息傳遞到計(jì)算服務(wù)終端，計(jì)算確定實(shí)時(shí)的水位高程和泥沙淤積高程，分析不同淤沙高度條件下水溫的變化規(guī)律，為掌握水庫運(yùn)行狀態(tài)、研究庫區(qū)泥沙淤積形態(tài)及過程、開展水庫泥沙沖淤和壩體溫控防裂措施等提供研究基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫監(jiān)測(cè)方法，屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大力發(fā)展清潔可再生能源，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，已成為國際社會(huì)的廣泛共識(shí)和共同行動(dòng)。水能不僅是當(dāng)前最大量的可再生能源來源，還是風(fēng)、光等間歇性能源入網(wǎng)的最重要的保障。因此，水庫大壩也成為現(xiàn)代社會(huì)必不可少的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

混凝土在水利水電工程中占有重要地位，水庫大壩等均采用混凝土澆筑，是溫控防裂的重點(diǎn)及關(guān)鍵部位。與一般的混凝土建筑物不同，水庫大壩為涉水建筑物，面臨復(fù)雜的載荷作用和環(huán)境條件影響。尤其在多泥沙河流上修建攔河大壩，河水進(jìn)入庫區(qū)后流速減小，攜沙能力降低，改變了原河道的泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律，導(dǎo)致大量泥沙在庫區(qū)逐漸沉淀淤積。水庫的淤積不僅會(huì)導(dǎo)致防洪庫容和興利庫容損失、回水上延浸沒等問題，影響樞紐良好運(yùn)行和發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，此外，泥沙淤積引起的淤沙荷載、溫度荷載等對(duì)水工建筑物的影響也不容忽視。

因此，充分了解壩前淤沙的淤積狀態(tài)以及水庫水溫的變化規(guī)律，對(duì)于制定、調(diào)整混凝土大壩的溫控措施和沖沙排淤措施，保障水利工程的安全運(yùn)行十分關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何實(shí)現(xiàn)水庫安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)中水庫淤沙淤積高程及壩前水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

安裝在河床底部的鎖定裝置，防沖刷保護(hù)殼、傳感器連接筒固定安裝在鎖定裝置上；防沖刷保護(hù)殼設(shè)置于傳感器連接筒的外部；

防沖刷保護(hù)殼通過連接桿一固定在大壩壩面；

防沖刷保護(hù)殼通過連接桿二與傳感器連接筒固定連接；

雷達(dá)水位計(jì)通過不銹鋼桿件與傳感器連接筒連接；

數(shù)據(jù)采集室設(shè)置在岸邊，與壓力傳感器、溫度傳感器以及雷達(dá)水位計(jì)通過電纜連接，用于定時(shí)采集與傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并計(jì)算出泥沙淤積高程值。

一種厚淤積水庫泥沙淤積高程及壩前水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟一，選擇測(cè)點(diǎn)；

步驟二，制作防沖刷保護(hù)殼和傳感器連接筒；

步驟三，將壓力傳感器及溫度傳感器安裝在傳感器連接筒上；

步驟四，在選定的測(cè)點(diǎn)位置安裝防沖刷保護(hù)殼，傳感器連接筒安裝在防沖刷保護(hù)殼內(nèi)，將防沖刷保護(hù)殼、傳感器連筒固定安裝在鎖定裝置上；防沖刷保護(hù)殼通過連接桿一固定在大壩壩面；

步驟五，將雷達(dá)水位計(jì)通過不銹鋼桿件與傳感器連接筒連接；

步驟六，在岸邊設(shè)置數(shù)據(jù)采集室，對(duì)壓力傳感器、溫度傳感器以及水位計(jì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定時(shí)采集與傳輸；

步驟七，率定監(jiān)測(cè)頻次，依據(jù)設(shè)定的監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔采集各傳感器數(shù)據(jù)，并在岸邊數(shù)據(jù)采集室進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和傳輸，將各傳感器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至服務(wù)端數(shù)據(jù)庫，依據(jù)要求計(jì)算各傳感器監(jiān)測(cè)值的平均值；

步驟八，跟步驟七求解的水位計(jì)24h的平均值，確定各測(cè)點(diǎn)水位高程以及水位高程處的壓強(qiáng)和壩前水溫，確定各測(cè)點(diǎn)水位高程以下的傳感器編號(hào)；