一种堤坝缺口快速封堵智能方法及封堵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种堤坝缺口快速封堵方法和封堵系统，采用现场监测缺口结构及水流参数，结合堤坝材料力学及几何参数计算缺口演化趋势，根据时间条件确定封堵体大小和封堵体组装位置。封堵体采用六面体空心箱笼在缺口上游流速较小处模块化组装，然后采用矢量推进结合水流拖拽力从上游靠近缺口，通过阀门的逐步打开和驱动装置的推进配合，使得封堵体逐渐竖立且上游端处于水面之上而下游端沉没于水下缺口上游侧。根据实时采集的位置和姿态数据，通过边缘计算或有线精细化控制阀门和驱动装置使得封堵体在水流和自身驱动的联合作用下紧紧贴附于缺口上游堤坝壁面上，再关闭水下箱笼的通气或进水阀门并在封堵体下游抛填沙石稳固。固。固。

【技术实现步骤摘要】
一种堤坝缺口快速封堵智能方法及封堵系统


[0001]本专利技术属于水利工程
，具体涉及一种堤坝缺口快速封堵方法及封堵系统。

技术介绍

[0002]堤坝泛指防水拦水的建筑物和构筑物，通常由土石或混凝土建造而成。堤坝承受着高水压，当暴雨、洪灾发生时，水位流速骤然增加从而产生堤坝缺口。当堤坝产生缺口时，如不能进行及时封堵，洪水会淹没下游工农业生产及交通设施，甚至危害人民生命安全，造成重大损失。随着经济和社会的发展，设备设施和人口密度增加，堤坝缺口后果更加严重。目前堤坝在决堤或者出现溃口的时候，都是用沙袋或者土袋进行围堵，但这仅适用于隐患初期流速较小时，且这样的围堵方式费时费力、效率低下，不能在最短的时间内围堵，造成隐患扩大，危机人类生命健康财产安全。由于现场环境条件大都很复杂，短期内很难找到大量的封堵材料并运送到现场进行封堵，同时，由于洪水的强力冲刷，使溃口迅速扩大，造成封堵更加困难。因此，如何能够实现堤坝缺口的快速封堵成为亟待解决的现实问题。

技术实现思路

[0003]针对目前现有技术中存在的缺口封堵方法效率低、适应流速条件小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堤坝缺口快速封堵方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，堤坝结构、材料、缺口、水文参数采集获取堤坝结构、材料相关参数；监测缺口位置、形状大小、缺口深度；获取缺口上下游水位变化、流场以及含沙量等相关参数；步骤二，根据溃口演化模型计算缺口几何尺寸及其演化规律，定量预报缺口的宽度、形状和深度变化曲线并根据实测数据实时修正模型和计算参数；步骤三，根据模型运输到缺口前及其组装的时间长度，预测该时间后堤坝缺口位置、形状和几何尺寸，根据缺口大小按全覆盖缺口对应的矩形面积大于20％确定现场组装封堵体的几何尺寸；步骤四，将模块化六面体空心密封箱笼运输到缺口上游流速较小范围内组装成整体封堵体；所述封堵体包括若干个相互咬紧组装的密封箱笼，每个密封箱笼具有密封且内部中空的刚性外壳，且均具有能够受控动作的进水阀门和通气阀门；步骤五，所述封堵体上安装感知装置、通信装置或通信线、电源装置或通信线及驱动装置组成封堵系统；同时在封堵系统的下游端下表面顶点以及上游端下表面始终处于水下的位置处安装驱动装置；步骤六，装配好的封堵系统为一个在水面漂浮的水平状态刚体，依靠自身驱动装置和水流携带快速移动到缺口上游，到缺口上游位置合适处通过控制前端密封箱笼阀门从前到后依次打开，使得封堵体前端开始进水下沉，配合封堵体上的驱动装置从而调整封堵体整体姿态和速度；步骤七，整套封堵系统在靠近缺口位置上游时其前端逐步下沉后向竖立状态转化，在水流、浮力和重力作用下，封堵体贴附在堤坝缺口上游，此时关闭水下箱笼的通气或进水阀门并在封堵体下游抛填沙石稳固；步骤八，实时监测整套封堵装置的稳定性，获取整个缺口的稳定状态并通过通信装置上报。2.根据权利要求1所述的堤坝缺口快速封堵方法，其特征在于，所述步骤一中各参数采用配置有可见光成像视频设备、红外成像设备、多频段雷达的无人机以及水面水下带有多波束的船/水下潜航器采集、获得；堤坝结构、材料、几何和力学参数通过历史资料或现场检测获取。3.根据权利要求1所述的堤坝缺口快...

【专利技术属性】
技术研发人员：方卫华，陈智，徐孟，陈文靖，吴昊蕊，孙峰，
申请(专利权)人：水利部南京水利水文自动化研究所，
类型：发明
国别省市：