[实用新型]一种面板坝渗漏检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种面板坝渗漏检测装置，具体地说是涉及一种使用分布式光纤与土工布结合的面板坝渗漏检测装置。

背景技术

混凝土面板堆石坝是以堆石体作为支撑结构，并在其上游设置钢筋混凝土面板作为挡水防渗结构的一种堆石坝。它与传统的土石坝相比，具有投资省、工期短、安全可靠、施工简便、适应性广等优点，是目前极有应用前途的一种坝型。与国外相比，我国起步虽晚，但是起点较高，发展很快，因此面板堆石坝以良好的安全性和经济性得到迅速推广，至今已有30年历程。

   虽然面板坝的建设在国内取得了很大的成就，但在发展的过程中也出现了不少问题。由于混凝土面板堆石坝工作条件复杂，其运行状态受设计、施工和运行环境影响。已有10多座坝出现事故，最为严重的是沟后溃坝，后来重建，其次是株树桥坝产生严重漏水，以及面板混凝土结构性裂缝和接缝两侧混凝土的挤压破坏等。多座坝因事故而放空水库或降低库水位检修。

   面板良好的工作状态，对面板坝的安全运行而言至关重要，其具有挡水防渗的作用，一旦面板出现渗漏现象，会导致水流冲刷面板后堆石体，掏空坝体，最终面板失去支撑，后果十分严重，甚至发生溃坝。如青海沟后面板坝就是因为    坝顶面板接缝大量漏水，超过了坝体排水的能力，以致浸润线很高，坝顶几乎完全饱和，坝内孔隙压力、渗流冲刷力和滑动力都显著增大，有效抗滑力大大减小，坝体已趋于失稳，最终导致溃坝。因此对于面板坝的渗漏监测对面板坝的安全运行是重要的。

现在用于面板坝渗漏监测的方法，主要还是采用量水堰。大坝渗水通过量水堰的堰口流向下游。量水堰位于大坝下游坝坡底部，用于观测大坝的渗漏量，量水堰所监测的渗水汇集边界范围一般包括左右岸坝肩边坡基岩面以上、坝基基岩面以上的整个坝体渗流区域。采用量水堰监测的方法，只能对于大坝整体的渗流量情况有大致的掌握，一旦发现异常的渗漏情况，并不能确定面板具体某个位置的渗流情况，此时往往需要放空水库或者降低水位来检修面板，这对水库的正常运行会产生较大的干扰。

实用新型内容

本实用新型提供一种面板坝渗漏检测装置，具体而言是一种分布式光纤和土工布相结合的面板渗漏监测方法。具有操作简便、可回收重复使用、对渗漏部位定位准确、监测精度高的优点。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种面板坝渗漏检测装置，其特征是，包括DTS主机、光纤土工布传感单元和光纤加热单元，所述DTS主机分别连接光纤土工布传感单元和光纤加热单元，所述DTS主机包括激光组件、光纤波分复用器、光电接收放大组件和信号处理系统，所述DTS主机用于采集和分析激光脉冲从线性多模感温光纤的注入端注入后在光纤内传播时产生的Raman背向反射光的时间和强度信息得到相应的位置和温度信息。

    优选的是，所述光纤土工布传感单元包括铠装光纤和土工布，所述铠装光纤设于两层可透水的土工布之间，并在一端留出接口用于接入DTS主机。

    优选的是，所述铠装光纤为多模感温光纤。

    优选的是，所述铠装光纤呈“几”或“N”字形布置于土工布内。

    优选的是，土工布的下端设置配重物，所述配重物为不锈钢钢管，以便可以在坝面上顺利的展开。当有需要对面板进行渗漏部位检测时，只要从坝顶将该光纤土工布放下，让其在面板上铺开，然后利用DTS系统根据温度的变化就可以分析出渗漏的部位。

     优选的是，光纤加热系统主要用于对光纤进行加热，光纤加热单元为铠装光纤铠装金属网或金属管,光纤加热系统的加热方法采用电热法，一般而言，分布式光纤温度传感系统检测渗漏主要有两种方法：梯度法和电热法。梯度法利用光纤系统直接测量结构内实际温度，不对光缆进行加热，温差越大，梯度越大，越容易判别渗漏位置。但是由于渗漏引起的温度场改变非常微弱，温差小，容易漏测。因此，为提高DTS系统的应用范围和测试精度，采用电热法，即通过专用加热方法对光纤保护层的金属铠或特制光纤中的电导体通电，对光纤加热升温，当光纤周围某处出现渗漏时，该处光纤温度上升幅度明显小于没有渗漏部位的光纤温度，从而使渗漏点获得定位，这便是分布式光纤电加热法的渗漏检测原理。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型所述一种面板坝渗漏检测装置通过DTS主机分别连接光纤土工布传感单元和光纤加热单元的设置，能够精确的检测出渗漏位置，且不用放空水库去检查，传统的面板渗漏检测往往需要放空水库，这对有的处于干旱地区的水库来说是很大的损失，而采用本装置，并不需要如此繁琐，只要将土工布放下就可以检测到面板上的渗漏部位，较为省时省力。

附图说明