深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的製作方法
2024-03-19 22:32:05 1
深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構,包括截水牆，監測孔，監測管和量水堰，其特徵是：截水牆位於覆蓋層上，截水牆兩端與兩岸基巖或弱透水邊界固定，截水牆的牆頂處布置有量水堰，量水堰是凹形缺口，沿截水牆的中心軸線方向每隔5m～15m布置一個監測孔，監測孔為豎直孔延伸至覆蓋層內，監測孔內設置有監測管，監測管的管壁處布置有篩孔，監測管沿管長軸線方向間隔開有多個篩孔，不同深度的篩孔內均布置有電導探頭。該布置結構簡單，易於實施，投資相對於全截斷方案小。
【專利說明】深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及深厚覆蓋層滲漏量監測領域，特別是深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構。
【背景技術】
[0002]深厚覆蓋層上的面板堆石壩滲流量監測方式較多，覆蓋層較淺一般採用全截斷覆蓋層布置量水堰，下遊封閉區較近時考慮結合封閉區域布置量水堰，以及設置懸掛式截水牆結合布置量水堰(壩後有明流)，或者在壩下遊河床中設測壓管，通過監測地下水坡降，利用達西定律估算滲漏量。
[0003]當覆蓋層深厚(> 20m)全截斷覆蓋層代價較大，投資少則近千萬元，多則數千萬元，如不截斷覆蓋層而在河床設置測壓管量測地下水位利用達西公式估算滲漏量，由於覆蓋層地基的不均勻性，其滲透係數小則相差幾倍，大則相差數十倍，故滲漏量計算值依賴於覆蓋層滲透係數的精確測試，且在下遊水位較高或有明流時不適用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，該布置結構簡單，易於實施，投資相對於全截斷方案小。
[0005]本發明解決其技術問題採用的技術方案是:深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，包括截水牆，監測孔，監測管和量水堰，其特徵是:截水牆位於覆蓋層上，截水牆兩端與兩岸基巖或弱透水邊界固定，截水牆的牆頂處布置有量水堰，量水堰是凹形缺口，沿截水牆的中心軸線方向每隔5m?15m布置一個監測孔，監測孔為豎直孔延伸至覆蓋層內，監測孔內設置有監測管，監測管的管壁處布置有篩孔，監測管沿管長軸線方向間隔開有多個篩孔，不同深度的篩孔內均布置有電導探頭。
[0006]所述的截水牆牆高3m?7m,牆厚0.6m?1.2m。
[0007]所述的監測孔內布置的監測管是水煤氣管或不鏽鋼管或PVC管。
[0008]所述的監測管的直徑是Φ75ι?πι?Φ 125mm,監測管沿管長軸線方向每隔2m?5m沿管壁開有孔徑為Φ IOmm?Φ 20mm的篩孔。
[0009]所述的篩孔在監測管表面呈梅花形均勻布置，篩孔孔距和排距均為IOmm?20mm，5?10排。
[0010]所述的監測孔豎直孔延伸至覆蓋層的60m深度範圍內，覆蓋層深度超過60m時，監測孔延伸至覆蓋層的60m深度位置處，覆蓋層深度不足60m時，監測孔的孔底部深入覆蓋層下方的基巖或弱透水邊界處。
[0011]深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的檢測方法，包括以下步驟:
1)先對河床覆蓋層下挖2m?5m,然後燒築條形的混凝土截水牆,截水牆將滲流分割成明流和潛流；
2)滲流中的明流由截水牆上的量水堰缺口處經過，對明流流量進行精確監測； 3)滲流中的潛流則利用截水牆上延伸至覆蓋層內的監測孔進行量測；
4)通過測得的明流和潛流最終獲得覆蓋層內總的滲漏量。
[0012]所述的滲流中的潛流的測量方法包括一下步驟:
O首先將電導探頭布置在監測管不同深度的篩孔處；
2)再將人工示蹤劑均勻投入監測管內地下水中，地下水中的示蹤劑濃度被流過篩孔的水稀釋；
3)根據示蹤劑濃度稀釋的速度與地下水滲透流速的關係求出相應篩孔處的滲透流
速；
4)採集所有監測管內篩孔處流速分布，然後通過滲流流速分布應用微積分算法，最終計算得量測斷面處的潛流滲流量。
[0013]本發明的有益效果是由於通過截水牆上的量水堰和覆蓋層內的監測孔將滲流分割成明流和潛流，並分別檢測出明流流量和暗流的滲透量，最終得出總的滲漏量，明流採用量水堰監測精度高，對流量變化可以精確測值，潛流採用過流斷面面積與滲透流速計算，幹擾較少。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合實施例對本發明進一步說明。
[0015]圖1是監測管插入基巖的結構示意圖；
圖2是監測管插入覆蓋層一定深度的結構示意圖；
圖3是篩孔布置示意見圖；
圖中:1、截水牆；2、監測孔；3、監測管；4、量水堰；5、覆蓋層；6、基巖或弱透水邊界；7、篩孔。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
如圖1所示，本深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，包括截水牆1，監測孔2，監測管3和量水堰4，其中截水牆I位於覆蓋層5上，截水牆I牆高3m?7m，牆厚0.6m?1.2m,截水牆I兩端與兩岸基巖或弱透水邊界6固定，截水牆I的牆頂處布置有量水堰4，量水堰4是凹形缺口，沿截水牆I的中心軸線方向每隔5m?15m布置一個監測孔2，監測孔2為豎直孔延伸至覆蓋層5內，監測孔2內設置有監測管3，監測管3的管壁處布置有篩孔7，監測管3沿管長軸線方向間隔開有多個篩孔7，不同深度的篩孔7內均布置有電導探頭。
[0017]本深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的檢測方法包括以下步驟:
O先對河床覆蓋層5下挖2m?5m,然後燒築條形的混凝土截水牆I,截水牆I將滲流分割成明流和潛流；
2)滲流中的明流由截水牆I上的量水堰4缺口處經過，對明流流量進行精確監測；
3)滲流中的潛流則利用截水牆I上延伸至覆蓋層5內的監測孔2進行量測；
4)通過測得的明流和潛流最終獲得覆蓋層內總的滲漏量。
[0018]其中滲流中的潛流的測量方法包括一下步驟:
O首先將電導探頭布置在監測管3不同深度的篩孔7處； 2)再將人工示蹤劑均勻投入監測管3內地下水中，地下水中的示蹤劑濃度被流過篩孔7的水稀釋；
3)根據示蹤劑濃度稀釋的速度與地下水滲透流速的關係求出相應篩孔7處的滲透流
速；
4)採集所有監測管3內篩孔7處流速分布，然後通過滲流流速分布應用微積分算法，最終計算得量測斷面處的潛流滲流量。
[0019]其中通過滲流流速分布計算潛流滲流量的微積分算法即根據單一篩孔7處的流速及孔徑算出該篩孔7處的潛流滲流量，再根據篩孔7的分布情況得出斷面處的整體潛流
滲流量。
[0020]通過測得的明流和潛流最終獲得覆蓋層內總的滲漏量。
[0021]實施例2
上述實施例中的監測孔2的施工是通過衝擊迴轉鑽機跟管鑽進，監測孔2內布置的監測管3是水煤氣管或不鏽鋼管或PVC管，監測管3的直徑是Φ 75mm?Φ 125mm,監測管3沿管長軸線方向每隔2m?5m沿管壁開有孔徑為Φ IOmm?Φ 20mm的篩孔7，篩孔7在監測管3表面呈梅花形均勻布置，即篩孔的排距等於孔距，每一排孔均布置在上一排孔的中間位置，篩孔孔距和排距均為IOmm?20mm，5?10排。梅花形篩孔布置示意見圖3。
[0022]實施例3
實施例1中的監測孔2豎直孔延伸至覆蓋層5的60m深度範圍內，覆蓋層5深度超過60m時，監測孔2延伸至覆蓋層5的60m深度位置處，見圖2，覆蓋層5深度不足60m時，監測孔2的孔底部深入覆蓋層5下方的基巖或弱透水邊界6處，見圖1。
[0023]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。
【權利要求】
1.深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，包括截水牆(1)，監測孔(2)，監測管(3)和量水堰(4)，其特徵是:截水牆(I)位於覆蓋層(5)上，截水牆(I)兩端與兩岸基巖或弱透水邊界(6)固定，截水牆(I)的牆頂處布置有量水堰(4)，量水堰(4)是凹形缺口，沿截水牆(I)的中心軸線方向每隔5m?15m布置一個監測孔(2)，監測孔(2)為豎直孔延伸至覆蓋層(5)內，監測孔(2)內設置有監測管(3)，監測管(3)的管壁處布置有篩孔(7)，監測管(3)沿管長軸線方向間隔開有多個篩孔(7)，不同深度的篩孔(7)內均布置有電導探頭。
2.根據權利要求1所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，其特徵是:所述的截水牆(I)牆高3m?7m,牆厚0.6m?1.2m。
3.根據權利要求1所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，其特徵是:所述的監測孔(2)內布置的監測管(3)是水煤氣管或不鏽鋼管或PVC管。
4.根據權利要求1所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，其特徵是:所述的監測管(3)的直徑是Φ 75mm?Φ 125mm,監測管(3)沿管長軸線方向每隔2m?5m沿管壁開有孔徑為Φ IOmm?Φ 20mm的篩孔(7)。
5.根據權利要求1所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，其特徵是:所述的篩孔(7)在監測管(3)表面呈梅花形均勻布置，篩孔孔距和排距均為IOmm?20mm，5?10排。
6.根據權利要求1所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構，其特徵是:所述的監測孔(2)豎直孔延伸至覆蓋層(5)的60m深度範圍內，覆蓋層(5)深度超過60m時，監測孔(2)延伸至覆蓋層(5)的60m深度位置處，覆蓋層(5)深度不足60m時，監測孔(2)的孔底部深入覆蓋層(5)下方的基巖或弱透水邊界(6)處。
7.深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的檢測方法，包括以下步驟: 1)先對河床覆蓋層(5)下挖2m?5m,然後燒築條形的混凝土截水牆(I),截水牆(I)將滲流分割成明流和潛流； 2)滲流中的明流由截水牆(I)上的量水堰(4 )缺口處經過，對明流流量進行精確監測； 3)滲流中的潛流則利用截水牆(I)上延伸至覆蓋層(5)內的監測孔(2)進行量測； 4)通過測得的明流和潛流最終獲得覆蓋層內總的滲漏量。
8.根據權利要求7所述的深厚覆蓋層上的面板壩滲漏量監測結構的檢測方法，其特徵是:所述的滲流中的潛流的測量方法包括一下步驟: O首先將電導探頭布置在監測管(3)不同深度的篩孔(7)處； 2)再將人工示蹤劑均勻投入監測管(3)內地下水中，地下水中的示蹤劑濃度被流過篩孔(7)的水稀釋； 3)根據示蹤劑濃度稀釋的速度與地下水滲透流速的關係求出相應篩孔(7)處的滲透流速； 4)採集所有監測管(3)內篩孔(7)處流速分布，然後通過滲流流速分布應用微積分算法，最終計算得量測斷面處的潛流滲流量。
【文檔編號】G01N15/08GK103471978SQ201310460820
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】苗喆, 李學強, 白俊光 申請人:中國水電顧問集團西北勘測設計研究院