CN107655539B - 水位监测方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水位监测方法与系统,该方法,包括:监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据;利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。本发明利用施工场周围的潮位数据对水位变化进行修正,进而可以真实反应围护是否渗漏。

Description

水位监测方法与系统
技术领域
本发明涉及水位监测领域,尤其涉及一种水位监测方法与系统。
背景技术
在城市复杂的环境中进行基坑施工,对周围环境的保护要求越来越高,需要加强地下基础施工的监测工作。其中坑外水位监测是监测围护渗漏水情况的一种重要监测手段。
坑外水位监测是基坑监测中应测项目,在基坑监测中有着重要的意义,对判断围护渗漏情况有直接的效果。为了监测数据的准确性,不至于因水位数据的变化而误判,就要求对水位数据变化是否因为围护渗漏引起的进行判断。
但是实际水位监测中,因水位随环境变化的影响,水位监测数据上下波动比较大,造成通过水位监测数据判断围护的渗漏水情况存在偏差。数据受外界影响比较大,特别在非基坑渗漏水的情况下,数据变化曲线杂乱,没有变化趋势和规律,很难判断。
发明内容
本发明提供了一种水位监测方法与系统,以解决监测受环境变化的影响的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种水位监测方法,包括:
监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;
监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据;
利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。
可选的,所述的监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据,包括:
通过电测水位仪监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,以得到所述水位变化数据。
可选的,所述监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据,包括:
获取所述周围预设范围内水域、河流、管线窨井等至少之一的水位测量值;
根据各所述水位测量值,得到所述潮位数据。
可选的,所述利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,包括:
在所述水位变化数据中去除所述潮位数据的影响。
可选的,所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量和/或修正后的水位单次变化量;所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量。
可选的,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
其中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位。
可选的,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);
其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
根据本发明的第二方面,提供了一种水位监测系统,包括:
第一监测子系统,用于监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;
第二监测子系统,用于监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据;
控制器,用于利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。
可选的,所述第一监测系统,包括:电测水位仪,所述电测水位仪,用于监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,得到所述水位变化数据。
可选的,所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量和/或修正后的水位单次变化量;所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量;
其中,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
其中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位;
所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);
其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
本发明提供的水位监测方法与系统,通过监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据;和利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。本发明利用施工场周围的潮位数据对水位变化进行修正,进而可以真实反应围护是否渗漏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一水位监测方法的流程示意图;
图2是图1中步骤S12的流程示意图;
图3是本发明一水位监测系统的结构示意图;
图4是本发明一修正前后的水位累积变化量的对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本发明经研究发现,现有技术中水位监测数据上下波动比较大所导致的水位监测数据失真,其可以包括以下几种情况:
1)、由于天气影响有暴雨或者下雨过后的原因;
2)、在施工场所附近,水位孔周围有河道或大面积的水域的影响;
3)、水位孔周围有污水、雨水等市政管道或窨井;
4)、长时间干旱的原因。
针对于此,本发明提供了一种水位监测方法与系统。
图1是本发明一水位监测方法的流程示意图。
请参考图1,所述的方法,包括:
S11:监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据。
水位变化数据,可以理解为能够表征水位及其变化的任意数据。
其中一种实施过程中,为了实现监测,可以通过电测水位仪监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,以得到所述水位变化数据。相对于其他水位监测的方案,该实施方式相对更易于判断基坑渗漏水的情况。
具体的,采用电测水位仪,观测精度为1mm,水为导体,当测头接触到地下水时,报警器发出报警信号,此时读取与测头连接的标尺刻度,可表示为h,此读数为水位与固定测定的垂直距离,再通过固定测点的标高(可以为孔口标高,可表示为h)及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高,计算水位孔内水位的初始标高:H0=h-h。如此方法测量计算后续本次的水位标高hn。则修正前的累积变化量为:H=hn-h0;修正前的单次变化量为:Hn=hn-hn-1
此外,具体实施过程中,可以取各水位孔测得的水位变化的平均值为修正前的所述水位变化数据;也可以根据各水位孔不同的加权值计算水位变化的加权平均值,以此作为修正前的所述水位变化数据。
S12:监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据。
潮位数据,可以理解为能够表征施工场外周围预设区域的水位及其变化的任意数据。
图3是本发明一水位监测系统的结构示意图。
请参考图3,步骤S12可以包括:
S121:获取所述周围预设范围内水域、河流、管线窨井等中至少之一的水位测量值。
获取的方式,可以导入现有测量方式测得的数据,也可以利用其它设备进行测量,具体的,也可以通过电测水位仪监测设置于所述施工场外的水位孔的水位变化来实现。
S122:根据各所述水位测量值,得到所述潮位数据。其中一种实施方式中,对于各所述水位测量值,可以取其平均数作为潮位数据。
S13:利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。其中一种实施方式中,步骤S13可以理解为包括:在所述水位变化数据中去除所述潮位数据的影响。
其中一种实施方式中,所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量和/或修正后的水位单次变化量;所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量。
其中一种实施方式中,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
其中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位;
其中一种实施方式中,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);
其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
现有数据处理受外界影响比较大,特别在非基坑渗漏水的情况下,数据变化曲线杂乱,波动比较大,很难判断。本实施例改正后的数据比较真实反映围护是否渗漏,数据不至于失真,便于判断,相对来说真实反映维护的渗漏水情况,根据水位孔的水位变化容易判断基坑渗漏水的情况。
图3是本发明一水位监测系统的结构示意图。
所述的系统,包括:
第一监测子系统101,用于监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;
第二监测子系统102,用于监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,以得到潮位数据;
控制器103,用于利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据。
可选的,所述第一监测系统101,包括:电测水位仪,所述电测水位仪,用于监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,得到所述水位变化数据。
可选的,所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量和/或修正后的水位单次变化量;所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量;
其中,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
其中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位;
所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);
其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
可选的,第二监测子系统102,包括:
获取装置,用于获取所述周围预设范围内水域、河流、管线窨井中至少之一的水位测量值。
计算装置,用于根据各所述水位测量值,得到所述潮位数据。
可选的,所述利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,包括:
在所述水位变化数据中去除所述潮位数据的影响。
其中一种具体实施过程中,工地概况为:某地块,地下3层,地上6层,用地面积17007.7平方米,总建筑面积约84,297平方米,其中地上建筑面积约37,502平方米,地下面积约46,795平方米。该地块基坑开挖约15m。拟建场主要功能为商业服务。南侧距离用地红线约3m,红线外依次为绿地和宽约10m的某港。其中,该港距离地下室外墙最近约13m。西侧距离用地红线约3m,红线外依次为30m宽的某道路,和4#泵站。泵站为1~2层建筑,浅基础形式,距离地下室外墙最近约38m。东侧距离用地红线约8m,红线外为宽约50m另一道路。北侧距离用地红线约3m,红线外为某业务楼(西面),以及2层临舍区及空地(东面)。
测试情况:现将最近10次的SW03水位孔监测数据和天气情况变化情况如下表所列给予说明。其中h0=1.03m;p0=0.98m。
Figure BDA0001422676820000081
Figure BDA0001422676820000091
注:“+”表示水位上升;“-”表示水位下降
图4是本发明一修正前后的水位累积变化量的对比示意图。
从上图变化曲线可以看出,在修正前,该水位孔水位变化曲线波动很大,很多数据超过了设计变化报警值,特别是本次变化,从施工的安全角度分析来讲非常不利于通过水位变化进行判断围护是否渗漏水,甚至有可能误判,造成没有必要的损失;当水位上升时水位数据变化(上升接近1m)也无法解释。修正后数据稳定,变化曲线比较平稳有规律,也能真实的反映基坑围护是否出现渗漏的情况,对后期施工工艺的调整和出现渗漏时采取补漏措施很有指导意义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种水位监测方法,其特征在于,包括:
监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;
监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,包括获取所述周围预设范围内水域、河流、管线窨井至少之一的水位测量值,根据各所述水位测量值,得到潮位数据;
利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后的水位变化数据,进而真实反映围护是否渗漏;
其中,所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量,所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
公式中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据,包括:
通过电测水位仪监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,以得到所述水位变化数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修正后的水位变化数据还包括修正后的水位单次变化量,所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);
其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
4.一种水位监测系统,其特征在于,包括:
第一监测子系统,用于监测施工场中水资源的水位变化,以得到水位变化数据;
第二监测子系统,用于监测所述施工场周围预设范围内水资源的水位变化,包括获取所述周围预设范围内水域、河流、管线窨井至少之一的水位测量值,根据各所述水位测量值,得到潮位数据;
控制器,用于利用所述潮位数据修正所述水位变化数据,以得到修正后水位的本次和累计变化数据,进而真实反映围护是否渗漏;
所述修正后的水位变化数据包括修正后的水位累积变化量和/或修正后的水位单次变化量;所述修正后的水位累积变化量用于表示本次测量到的水位相对于初始水位的修正后的水位变化量;所述修正后的水位单次变化量用于表示本次测量到的水位相对于上一个测量到的水位的修正后的水位变化量;
其中,所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位累积变化量,通过以下公式计算:
H=hn-h0-(pn-p0);
其中:
H为第n次测量后得到的修正后的水位累积变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
h0为初始水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
p0为初始的潮位;
所述修正后的水位变化数据中的修正后的水位单次变化量,通过以下公式计算;
Hn=hn-hn-1-(pn-pn-1);其中:
Hn为第n次测量后得到的修正后的单次水位变化量;
hn为第n次测量后得到的水位标高;
hn-1为第n-1次测量后得到的水位标高;
pn为第n次测量后得到的潮位;
pn-1为第n-1次测量后得到的潮位。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一监测子系统,包括:电测水位仪,所述电测水位仪,用于监测设置于所述施工场中的水位孔的水位变化,得到所述水位变化数据。
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