CN104480901A - 一种土石坝的堵漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种土石坝的堵漏方法，在土石坝的上游筑有围堰，排空围堰内的水，围堰和土石坝上游之间构成堵漏液存储池，土石坝下游设有堵漏液回收池，堵漏液回收池通过回收管与堵漏液存储池连通，回收管上装有至少一台回收泵，堵漏操作时：将堵漏液注入堵漏液存储池中，堵漏液流经土石坝后汇入到堵漏液回收池，当堵漏液从渗漏缝的另一侧渗出流入到堵漏液回收池中后，打开回收泵，将堵漏液送回堵漏液存储池，这样循环直到土石坝体渗流量达到要求为止。本方法通过使用微生物堵漏液进行堵漏，其流动性好，能深入坝体内部，降低坝体整体渗透性，最大可降低到处理前的1‰，且堵漏液的流程即为渗漏通道，对渗漏通道进行针对性封堵。

Description

一种土石坝的堵漏方法

技术领域

本发明涉及一种土石坝堵漏的方法，特别涉及使用堵漏液对土石坝进行堵漏的方法。

背景技术

土石坝的渗透系数较大，容易出现渗漏问题，既造成水量损失，有时还会威胁土石坝体安全。目前的堵漏方法多为采用注浆技术或防水土工合成材料进行处理。但是这种处理针对性差，造成维修成本偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种堵漏方法简单，操作方便的土石坝的堵漏方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种土石坝的堵漏方法，其特点是，在土石坝的上游筑有围堰，排空围堰内的水，围堰和土石坝上游之间构成堵漏液存储池，土石坝下游设有堵漏液回收池，堵漏液回收池通过回收管与堵漏液存储池连通，回收管上装有至少一台回收泵，堵漏操作时：将堵漏液注入堵漏液存储池中，堵漏液流经土石坝后汇入到堵漏液回收池，打开回收泵，将堵漏液送回堵漏液存储池，这样循环直到土石坝体渗流量达到要求为止。

    回收泵的泵送高度根据堵漏液回收池至坝顶的高差选取，在大高差下，可分多阶泵送。回收泵的泵送流量应根据渗漏流量选定。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述堵漏液回收池的体积为5~10分钟土石坝体渗漏流量。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述堵漏液以水为溶媒并含有钙离子、尿素和尿素细菌；其中：尿素的质量浓度为15-90g /L，钙离子与尿素中碳原子的数量比为0.7~1.5:1，尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L；且堵漏液的pH为5.0~7.0。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述的钙离子来自可溶性钙盐，包括氯化钙或硝酸钙。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述堵漏液中还含有质量浓度为5~75g /L的供细菌生长繁殖的营养物质。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述的营养物质选自5~30 g /L的酵母膏、3~20g /L的牛肉汤粉、10~50g/L的甘露醇或10~40g/L的大豆蛋白胨中的一种或多种。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述堵漏液的pH值5.5~6.5。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，所述尿素细菌为巴氏生孢八叠球菌（Sporosarcina pasteurii）CGMCC No. 1.3687；或者地尿素芽孢杆菌（Ureibacillus terrenus）CGMCC No. 1.7272。

本发明所涉及的菌株巴氏生孢八叠球菌（Sporosarcina pasteurii）保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏编号为CGMCC No. 1.3687；保藏单位地址：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，电话：010-64807355。

本发明所涉及的菌株地尿素芽孢杆菌（Ureibacillus terrenus）保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏编号为CGMCC No. 1.7272；保藏单位地址：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，电话：010-64807355。

本发明所述的土石坝的堵漏方法中，堵漏液的制备步骤如下：

（1）将尿素细菌按常规方法培养后备用；

（2）在每升去离子水中加入0.25-1.5mol氯化钙或者硝酸钙、0.25-1.5mol的尿素；再按需要加入营养物质，溶解混合均匀；

（3）按尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L向其中加入尿素细菌；即得堵漏液。

尿素细菌的常规方法为先制备液体培养基，液体培养基的制备方法为，将20g酵母膏，10g硫酸铵溶入1000ml去离子水中，然后用碱性缓冲液调整pH值至9.0，再高温高压灭菌。

然后进行细菌培养，方法为（1）接种：在培养管加入25ml培养液，用移液枪加入250ul菌种；（2）培养：放在摇床上摇匀40h；（3）离心后倒掉废液，再加25ml培养基，摇匀。培养后浓度约为10⁹个/ml(数量级,即1-9*)，细菌保存:4度冰箱保存。

在每升去离子水中加入1.0mol氯化钙或者硝酸钙、0.8mol的尿素；再按需要加入营养物质，溶解混合均匀；按尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L向其中加入尿素细菌；即得堵漏液。

堵漏液的工作原理：

细菌+Ca²⁺→细菌-Ca²⁺                                        (1)

细菌生活产生尿素酶

尿素酶催化CO(NH₂)₂ + 2H₂O → CO₃ ^2-+ 2NH₄ ⁺                  (2)

细菌-Ca²⁺ + CO₃ ^2- →细菌-CaCO₃                                 (3)

生成的碳酸钙是以方解石为主，具有胶结性。

与现有技术相比，本发明通过使用微生物堵漏液进行堵漏，其流动性好，能深入土石坝体内部，降低土石坝体整体渗透性，最大可降低到处理前的1‰，且堵漏液的流程即为渗漏通道，对渗漏通道进行针对性封堵，且具有环境友好性。

附图说明

图1为本发明一种堵漏结构示意图。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种土石坝的堵漏方法，如图1所示，在土石坝1的上游筑有围堰2，排空围堰2内的水，围堰2和土石坝1上游之间构成堵漏液存储池3，在土石坝1的下游渗漏缝的最低处设有堵漏液回收池6，堵漏液回收池6通过回收管5与堵漏液存储池3连通，回收管5上装有一台回收泵4，堵漏操作时：将堵漏液注入堵漏液存储池3中，堵漏液在流程中尿素水解反应生成的碳酸根与钙离子反应生成具有胶结性的碳酸钙，沉积并粘结在渗流通道周围的土粒上，降低坝体渗透性，堵漏液反复流经坝体直到土石坝体渗流量达到要求为止。多余的堵漏液流经土石坝1后汇入到堵漏液回收池6中，打开回收泵4，将堵漏液送回堵漏液存储池3，这样循环使用，中途如果堵漏效果不明显，更换堵漏液继续操作。通常在1个月以内，即可完成堵漏操作，拆掉其他加固设施。

实施例2，如实施例1所述的方法，所述堵漏液储液池的堵漏液体积为0.5~1小时渗漏量；所述堵漏液回收池6的体积为5~10分钟渗漏量。

实施例3，如实施例1所述的方法，所述堵漏液以水为溶媒并含有钙离子、尿素和尿素细菌；其中：尿素的质量浓度为50g /L，钙离子与尿素中碳原子的数量比为1:1，尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L；且堵漏液的pH为5.0~7.0。

实施例4，如实施例3所述的方法，所述的钙离子来自可溶性钙盐，包括氯化钙或硝酸钙。

实施例5，如实施例3所述的方法：所述堵漏液中还含有质量浓度为60 g /L的供细菌生长繁殖的营养物质。

实施例6，如实施例3所述的方法，所述的营养物质选自20 g /L的酵母膏、12g /L的牛肉汤粉、30g/L的甘露醇或25g/L的大豆蛋白胨中的一种或多种。

实施例7，如实施例3所述的方法，所述堵漏液的pH值为5.5~6.5。

实施例8，如实施例1-7所述的方法，所述尿素细菌为巴氏生孢八叠球菌（Sporosarcina pasteurii）CGMCC No. 1.3687；或者地尿素芽孢杆菌（Ureibacillus terrenus）CGMCC No. 1.7272。

实施例9，如实施例1-8所述的方法，所述堵漏液的制备步骤如下：

（1）将尿素细菌按常规方法培养后备用；

（2）在每升去离子水中加入0.8mol氯化钙或者硝酸钙、0.8mol的尿素；再按需要加入营养物质，溶解混合均匀；

（3）按尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L向其中加入尿素细菌；即得堵漏液。

Claims (9)

1.一种土石坝的堵漏方法，其特征在于，在土石坝的上游筑有围堰，排空围堰内的水，围堰和土石坝上游之间构成堵漏液存储池，土石坝下游设有堵漏液回收池，堵漏液回收池通过回收管与堵漏液存储池连通，回收管上装有至少一台回收泵，堵漏操作时：将堵漏液注入堵漏液存储池中，堵漏液流经土石坝后汇入到堵漏液回收池，打开回收泵，将堵漏液送回堵漏液存储池，这样循环直到土石坝体渗流量达到要求为止。

2.根据权利要求1所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于，所述堵漏液回收池的体积为5~10分钟土石坝体渗漏流量。

3.根据权利要求1所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于，所述堵漏液以水为溶媒并含有钙离子、尿素和尿素细菌；其中：尿素的质量浓度为15-90g /L，钙离子与尿素中碳原子的数量比为0.7~1.5:1，尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L；且堵漏液的pH为5.0~7.0。

4.根据权利要求3所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于：所述的钙离子来自可溶性钙盐，包括氯化钙或硝酸钙。

5.根据权利要求3所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于：所述堵漏液中还含有质量浓度为5~75 g /L的供细菌生长繁殖的营养物质。

6.根据权利要求3所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于：所述的营养物质选自5~30 g /L的酵母膏、3~20g /L的牛肉汤粉、10~50g/L的甘露醇或10~40g/L的大豆蛋白胨中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于：所述堵漏液的pH值为5.5~6.5。

8.根据权利要求3-7任何项所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于，所述尿素细菌为巴氏生孢八叠球菌（Sporosarcina pasteurii）CGMCC No. 1.3687；或者地尿素芽孢杆菌（Ureibacillus terrenus）CGMCC No. 1.7272。

9.根据权利要求1-8任一项所述的土石坝的堵漏方法，其特征在于：所述堵漏液的制备步骤如下：

（1）将尿素细菌按常规方法培养后备用；

（2）在每升去离子水中加入0.25-1.5mol氯化钙或者硝酸钙、0.25-1.5mol的尿素；再按需要加入营养物质，溶解混合均匀；

（3）按尿素细菌的浓度为10⁸~10¹⁰个/L向其中加入尿素细菌；即得堵漏液。