水坝坝体养护用渗流监测设备及其渗流监测方法技术

本发明专利技术涉及水利工程安全监测领域，尤其涉及水坝坝体养护用渗流监测设备及其渗流监测方法，包括具有垂直内腔的监测管，所述监测管内设置有可垂直移动的浮体，监测管内部设置有摆动组件，摆动组件包括设置在其端部的堵板，堵板贴合监测管内壁，堵板与监测管表面分别开设有对位的通口和排口，监测管表面安装有微动开关，微动开关电性连接有监测装置，微动开关对应摆动组件的上部，本发明专利技术通过浮体受监测管内渗流水位的作用升降移动，配合浮体升降对摆动组件的摆动驱动，使监测管内的水位在排口到微动开关之间往复调整，通过浮体从排口的位置上升至触控微动开关的时间，判断渗流量的大小，连续性监测的稳定性较高。连续性监测的稳定性较高。连续性监测的稳定性较高。

【技术实现步骤摘要】
水坝坝体养护用渗流监测设备及其渗流监测方法


[0001]本专利技术涉及水利工程安全监测领域，尤其涉及水坝坝体养护用渗流监测设备及其渗流监测方法。

技术介绍

[0002]水库建成蓄水后，在上、下游水位作用下，坝体和坝基均会出现渗流现象，大坝渗流量主要包括两部分，一部分为经坝体渗流到下游的水量，另部分是从坝基渗流到下游的水量，量水堰仅能量出渗出到地面的水量，它既含有坝体渗水，也含有坝基渗水，还有部分未经量水堰渗透走的，称这部分为潜流，渗流对坝体和坝基稳定有重要影响对渗流问题必须予以高度重视，大坝在施工和建成后，为了确保大坝安全和水库蓄水效益，必须进行渗流监测，以确切掌握坝体及基础内部的渗流变化规律性，例如基础内各处的渗流强度、来源、流向及其变化；有无比较严重的集中渗流带；大坝蓄水后有无不利于基础安全的趋势性变化等，作为判断大坝稳定程度以及维修加固措施的重要依据。
[0003]现有的坝体渗流监测通过设置量水堰和测压管，配置渗压传感器对大坝渗流进行监测，此种监测方式主要依靠渗压传感器完成监测、信号传输，电子化的渗压传感器需要持续、长期工作，导致其故障率较高，影响渗流的准确监测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有技术存在的以下问题：现有的坝体渗流监测通过设置量水堰和测压管，配置渗压传感器对大坝渗流进行监测，此种监测方式主要依靠渗压传感器完成监测、信号传输，电子化的渗压传感器需要持续、长期工作，导致其故障率较高，影响渗流的准确监测。
[0005]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供水坝坝体养护用渗流监测设备，包括具有垂直内腔的监测管，所述监测管内设置有可垂直移动的浮体，监测管内部设置有摆动组件，摆动组件包括设置在其端部的堵板，堵板贴合监测管内壁，堵板与监测管表面分别开设有对位的通口和排口，监测管表面安装有微动开关，微动开关电性连接有监测装置，微动开关对应摆动组件的上部，浮体受监测管内部的水位作用在摆动组件高度范围内上升或下降，推动摆动组件左右摆动，使通口与排口对齐排水或错位蓄水，用于监测浮体从摆动组件底部上浮至触控微动开关的时间，判断渗流量。
[0006]优选的，所述摆动组件包括摆架，摆架的中部与监测管的内壁转动连接，摆架的转动部位固定有扭柄，扭柄通过弹簧连接监测管内壁，扭柄处于垂直状态下对弹簧拉伸最大，所述堵板固定在摆架的底部，摆架的顶部和堵板的表面均固定有触杆，所述浮体的顶部和底部具有推动触杆偏移的斜面，当浮体受水位作用上升至顶部，浮体顶部的斜面挤压顶部的触杆向一侧移动，促使摆架克服弹力后向侧边定位摆动，而底部的堵板反向摆动，排口与通口对齐，将监测管内的水排出，使水位和浮体下降至排口的位置，浮体底部的斜面挤压下部的触杆使堵板摆动复位，排口与通口错位停止排水，实现水位和浮体连续间歇升降的作
用。
[0007]优选的，所述浮体顶部和底部的斜面推动触杆偏移的方向相同，用于浮体升降推动触杆带动摆架正反往复摆动。
[0008]优选的，所述触杆的表面均匀转动有滚轮，触杆通过滚轮与浮体的斜面接触，降低触杆与浮体的接触摩擦力，使触杆稳定推动摆架摆动。
[0009]优选的，所述监测装置包括声光警报器，所述微动开关串联有闭合装置，声光警报器、微动开关、闭合装置与外部线路串联，在闭合装置闭合时，浮体触控到微动开关使声光警报器发出预警信号。
[0010]优选的，所述闭合装置包括封装在排口外部的密封箱，密封箱内垂直滑动贴合有挡水组件，挡水组件具有向下排水的漏槽，挡水组件通过弹簧连接密封箱，密封箱顶部密封有隔板，隔板的表面设置有对位的电极片，挡水组件的顶部固定有导体片，对位的所述电极片分别连接微动开关和外部线路，挡水组件上移或下降，使导体片与电极片断开或接触，用于声光警报器的电路断开或接通，监测管内的水流经过排口导入密封箱内，水压在挡水组件上方，使挡水组件克服弹簧弹力下移，导体片下移接触对应的电极片，警报线路被接通，若此时浮体触控到微动开关则触发声光警报器报警，而挡水组件持续向下排水，当水被完全向下排出，挡水组件复位，导体片与电极片的连接中断，挡水组件向下排水的时间为检测时段，每次排口导入挡水组件上方的水量一致，在检测时段内浮体触发微动开关说明渗流量较大，在检测时段外浮体为安全时段，此时微动开关线路断开不会被触控报警。
[0011]优选的，所述挡水组件包括挡体，所述挡体与密封箱的内壁滑动接触，挡体位于排口的下方，挡体连接有竖筒，所述竖筒的底口贯穿挡体的底部，所述漏槽开设在竖筒的表面并贯通竖筒的内部，漏槽用于将挡体上方的水传导至挡体下方，密封箱的底部连接有排水管道，所述竖筒的顶部滑动贯穿隔板，所述导体片固定在竖筒的顶部，挡体将密封箱分割为上下部，排口排出的水位于上部，重量压在挡体表面，使其克服弹力下降，竖筒带动导体片跟随其下降，使导体片与电极片闭合连通，上部的水通过漏槽导入挡体下部，使挡体的重量逐渐减轻，直至水排完，挡体复位使导体片、电极片中断连接，向下传导的水经过排水管道排向下游。
[0012]优选的，所述漏槽为宽度均匀的条形口，所述竖筒的外壁位于漏槽部位开设有外螺纹，竖筒的外螺纹部位螺纹连接有螺纹筒，通过转动螺纹筒升降移动，调整螺纹筒对漏槽的封堵面积，用于改变漏槽的排水效率，改变检测时刻的长短，使用不同的坝体情况进行调整。
[0013]一种基于所述水坝坝体养护用渗流监测设备的渗流监测方法，具体方法如下：
[0014]A、将监测管竖直插入水坝的坝体内，坝体内的渗流从底部进入监测管，在监测管内部形成一定高的水位，将摆动组件和浮体设置在监测管常态水位的下方，浮体跟随监测管的水位垂直移动；
[0015]B、排口的位置为水位起始线，微动开关的位置为水位监测线，初始状态下水位位于起始线，坝体内的渗流灌入监测管内，使水位上升，浮体受水位作用上升至监测线部位，浮体触控微动开关，通过微动开关监测浮体从起始线至监测线的时间长短，用于判断渗流量；
[0016]C、在一定时间间隔内触控微动开关会使检测装置作出报警信号，当渗流较快时，
所触控微动开关的时间较短，检测装置会作出报警信号，当渗流较慢时，所触控微动开关的时间较长，检测装置休眠，因此形成一个检测装置报警与休眠的时间线，此时间线为安全界限，参照不同的坝体情况，预设对应的安全界限；
[0017]D、当浮体触控微动开关时会挤压摆动组件发生摆动，通口与排口对齐将监测管内的水排出，使水位回归至起始线，浮体也下降至起始线，浮体挤压摆动组件摆动复位，通口与排口错位停止排水，监测管内再次蓄水监测，实现连续性不间断渗流监测。
[0018]与相关技术相比较，本专利技术提供的水坝坝体养护用渗流监测设备及其渗流监测方法具有如下有益效果：
[0019]1、本专利技术通过浮体受监测管内渗流水位的作用升降移动，配合浮体升降对摆动组件的摆动驱动，使监测管内的水位在排口到微动开关之间往复调整，通过浮体从排口的位置上升至触控微动开关的时间，判断渗流量的大小，连续性监测的稳定性较高；
[0020]2、本专利技术将监测管内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水坝坝体养护用渗流监测设备，包括具有垂直内腔的监测管(1)，所述监测管(1)内设置有可垂直移动的浮体(2)，其特征在于，监测管(1)内部设置有摆动组件(4)，摆动组件(4)包括设置在其端部的堵板(42)，堵板(42)贴合监测管(1)内壁，堵板(42)与监测管(1)表面分别开设有对位的通口(43)和排口(7)，监测管(1)表面安装有微动开关(3)，微动开关(3)电性连接有监测装置，微动开关(3)对应摆动组件(4)的上部，浮体(2)受监测管(1)内部的水位作用在摆动组件(4)高度范围内上升或下降，推动摆动组件(4)左右摆动，使通口(43)与排口(7)对齐排水或错位蓄水，用于监测浮体(2)从摆动组件(4)底部上浮至触控微动开关(3)的时间，判断渗流量。2.根据权利要求1所述的水坝坝体养护用渗流监测设备，其特征在于，所述摆动组件(4)包括摆架(41)，摆架(41)的中部与监测管(1)的内壁转动连接，摆架(41)的转动部位固定有扭柄(44)，扭柄(44)通过弹簧连接监测管(1)内壁，扭柄(44)处于垂直状态下对弹簧拉伸最大，所述堵板(42)固定在摆架(41)的底部，摆架(41)的顶部和堵板(42)的表面均固定有触杆(45)，所述浮体(2)的顶部和底部具有推动触杆(45)偏移的斜面。3.根据权利要求2所述的水坝坝体养护用渗流监测设备，其特征在于，所述浮体(2)顶部和底部的斜面推动触杆(45)偏移的方向相同。4.根据权利要求3所述的水坝坝体养护用渗流监测设备，其特征在于，所述触杆(45)的表面均匀转动有滚轮，触杆(45)通过滚轮与浮体(2)的斜面接触。5.根据权利要求1所述的水坝坝体养护用渗流监测设备，其特征在于，所述监测装置包括声光警报器(6)，所述微动开关(3)串联有闭合装置(5)，声光警报器(6)、微动开关(3)、闭合装置(5)与外部线路串联。6.根据权利要求5所述的水坝坝体养护用渗流监测设备，其特征在于，所述闭合装置包括封装在排口(7)外部的密封箱(52)，密封箱(52)内垂直滑动贴合有挡水组件(51)，挡水组件(51)具有向下排水的漏槽(514)，挡水组件(51)通过弹簧连接密封箱(52)，密封箱(52)顶部密封有隔板，隔板的表面设置有对位的电极片(53)，挡水组件(51)的顶部固定有导体片(54)，对位的所述电极片(53)分别连接微动开关(3)和外部线路，挡水组件(51)上移或下降，使导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱全海，张多宏，李涛，丁建兴，杨天宇，曾瑞军，刘琦，杨佑势，张彦忠，
申请(专利权)人：甘肃水利机械化工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：