[发明专利]一种坝体渗流速度的测量方法及所用量杯

说明书

技术领域

本发明涉及一种坝体渗流速度的测量方法及所用量杯，属于大坝廊道内局部渗流通道渗流速度的测量技术领域。

背景技术

渗流监测是监测大坝安全运行的重要内容，在大坝工程事故统计中，因为渗流原因引起的工程事故所占全部大坝工程事故的份额高达30%-40%，大坝渗流可能会造成坝基坝体和结构渗流破坏，降低坝体边坡的稳定性；对于混凝土坝，大坝渗流扬压力降低坝体稳定性，对坝基和结构造成水化学侵害，并且过大的渗漏损失还会导致工程效益降低，因此对于大坝渗流的监测有着十分重要的实际意义。渗流量是反映渗流场状态的一大基本要素，也是反映渗流安全问题最直观、灵敏和综合的因素，渗流量对防渗体工作状况反映最全面及时，很多工程变化在渗流压力观测判断还不够明确时，渗流量反映已经相当明显。根据测量渗流量的大小以及汇集条件的不同，常用的渗流量测量大致可分为以下几种：1）容积法：流量小于1L/s时宜用容积法；2）量水堰法：流量在1-300L/s之间时宜采用量水堰法；3）测流速法：当流量大于300L/s或受落差限制不能设量水堰时，可用测流速或典型断面水位的方法。对大坝廊道进行巡视检查时发现一些新的渗流通道，较多情况下该类渗流通道的渗流量较小，一般使用容积法计算渗流量，而目前在进行大坝局部渗流巡视时，常用的方式是基于容积法采用两人结合的方式：当发现有局部渗流点时，需一人持计量杯，另一人持秒表，先根据实际渗流量的大小设定渗流持续时间t，接着持计量杯的人在另一人按下秒表的同时迅速将计量杯置于渗流水下，当秒表计时结束时，计量杯要迅速离开停止注水，最后对计量杯内的水容量a（L）进行识读，再通过计算公式：渗流速度v=渗流量/时间=a/t（L/s），计算渗流速度。采用这种方式对大坝的局部渗流量进行计量时，其优点在于使用的工具简单，相对比较经济，缺点是其需两个人协同进行操作，比较耗费人力；由于计量杯容积相对有限，这种方法不能满足不同渗流速度的观测要求，并且由于计量杯计量与读表由两个人操作，在开始计时与结束计时并不能达到同步，从而造成测量结果误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坝体渗流速度的测量方法及所用量杯，以解决现有技术需两人配合，测量结果误差较大的技术问题，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种坝体渗流速度的测量方法为，该方法采用带有压力传感器和计时器的量杯测量坝体的渗流速度；通过设在量杯内底的压力传感器采集水压信号，水压信号经传感器处理终端送至小型数据处理器；小型数据处理器根据储存的量杯形状数据和计时器提供的时间数据直接计算出单位时间采集到的渗流液体体积，并通过设在量杯手柄上的渗流量显示屏直接读出坝体渗流速度参数。

前述方法中，所述传感器处理终端内预置有符合流量规律的合理范围参考数据，传感器处理终端将接收到的水压信号与预置的合理范围参考数据进行比较，当比较结果超出合理范围时则视为无效数据，传感器处理终端自动屏蔽掉无效数据并提示测量异常；只有当压力传感器采集到的数据为合理范围内的有效数据时，才将数据输送至小型数据处理器。

前述方法中，所述计时器的启动由输送至小型数据处理器的水压信号自动控制，当小型数据处理器检测到水压信号时，计时器自动开始计时；当水压信号不发生变化时，计时器停止计时；当水压信号消失后计时器自动清零；以确保采集渗流液体与计时同步进行，提高坝体渗流速度测量的准确性。

前述方法中，所述量杯内中部位置设有水平设置的消能板，通过消能板的缓冲作用屏蔽掉水流冲击造成的水压波动，以确保流量测量的稳定性。

根据上述方法构建并用于上述方法的本发明的一种量杯，包括杯体，杯体一侧设有手柄，手柄内设有电源，电源经开关与手柄内的计时器、小型数据处理器和传感器处理终端电气连接；传感器处理终端经导线孔与设在杯体内底的压力传感器电气连接；小型数据处理器与设在手柄表面的渗流量显示屏电气连接，计时器与设在手柄表面的时间显示屏电气连接。

前述量杯中，所述杯体内中部位置设有水平设置的消能板。

前述量杯中，所述杯体的杯口设有与外接量杯连接的螺纹接口。