[发明专利]一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法，综合利用光纤监测技术以及电磁感应监测技术对反映土石坝绕坝及坝基渗流状态的多种参数进行监测，获得监测位置土石坝绕坝及坝基渗流状态的综合评价结果。另外，基于对土石坝坝内监测位置的长期实时监测数据，开展对土石坝绕坝及坝基渗流状态的综合分析，并根据参数监测结果对土石坝绕坝及坝基渗流状态进行预警。该装置的特点是结合光纤监测技术与电磁感应监测技术，实现对土石坝坝内监测点多种渗流参数的实时同步监测，进而完成对土石坝坝内渗流状态的实时综合评价。另外，基于对土石坝坝内多测点的长期监测数据的分析，推演临界状态参数值，发布土石坝渗流状态预警信息。

技术领域

本发明涉及大坝渗流监测领域，尤其涉及一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法，用于实时监测反映土石坝绕坝及坝基渗流状态的多项参数，并基于监测结果进行土石坝渗流状态预警。

背景技术

土石坝由于其取材方便、施工便捷等优点，在水利工程中得到了广泛的应用。为保证大量土石坝工程的安全长效运行，工程管理人员需要对土石坝结构状态进行实时监控。其中，土石坝的渗流状态是安全管理人员关注的重要问题；因此寻求出一种全面、科学的土石坝绕坝及坝基渗流监测系统以及使用方法对于保障土石坝以及相关水利工程建筑物的稳定安全有重大的意义。

目前，对于土石坝渗流监测主要有布设在坝内的渗压监测项目，然而土石坝的渗流状态不单单反映在渗压监测参数上，例如坝内监测点内部湿度、总渗流量及渗流水质等监测参数同样能够表征土石坝的渗水状况，因此，仅通过土石坝渗压监测结果开展对土石坝渗流状态评价不够全面、具体。此外，过去对土石坝坝内渗流的监测仅停留在监测数据采集，再基于监测数据的异常变化对管理人员进行提示的阶段，而面对复杂多变的自然条件和水库运行调度等实际情况，土石坝的管理人员需要掌握其实时渗流状态，并期望通过定性的监测预警指标指导相关管理人员的对土石坝坝内的渗流状态进行评估并采取相应的应急处理措施，传统的非即时监测数据处理模式无法面对灵活多变的实际工程状况。

针对上述问题，本发明旨在提供一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法，实现对土石坝绕坝及坝基渗流流量及水质进行实时监测，并结合多项监测结果对土石坝渗流状态即时发布预警的集成装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法，综合利用光纤监测技术以及电磁感应监测技术对反映土石坝绕坝及坝基渗流状态的多种参数进行监测，获得土石坝绕坝及坝基渗流状态的综合评价结果。另外，基于对土石坝渗流状态的长期实时监测数据，开展对土石坝绕坝及坝基渗流状态的综合分析，并根据参数监测结果对土石坝渗流状态进行预警。为了达到上述目的，本发明公开了一种土石坝绕坝及坝基渗流及渗流量实时监测装置及其使用方法，装置分为坝体监测和量水堰监测两个部分，坝体监测有温-湿度监测模块和渗压监测模块，量水堰监测有悬浮物监测模块、电导率监测模块以及流速监测模块。其中，温-湿度监测模块利用光纤传感器对监测布设点内部温度、湿度进行监测，渗压监测模块通过埋设在渗压钻孔中的振弦式渗压计对土石坝坝内渗压进行监测，悬浮物监测模块利用感光传感器测量激光发射器产生的激光光束在水中的散射程度获取量水堰水体悬浮物，电导率监测模块通过测量量水堰水体电阻获取量水堰量水堰电导率的监测信息，流速监测模块通过流速计获取量水堰水体流动速度。该装置的特点是结合光纤监测技术与电磁感应监测技术，实现对土石坝坝体内外监测点多种渗流参数的实时同步监测，进而完成对土石坝绕坝及坝基渗流状态的实时综合评价。另外，基于对土石坝渗流测点的长期监测数据的分析，推演临界状态参数值，发布土石坝渗流状态预警信息。