CN108088632A - 蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法，包括埋设在水池底各板块的渗压计、埋设在水池底各板块之间的变形缝处的错位计、埋设在水池壁上的静力水准仪，通过渗压计进行渗漏监测；通过错位计进行水池底各板块之间的不均匀沉降监测；通过静力水准仪进行整个水池的不均匀沉降监测；渗压计、错位计、静力水准仪通过自动化监测系统读取和保存数据，并进行监测结果分析。通过高精度传感器，结合目前发达的网络技术，可以对蓄水建筑物的渗漏进行全生命周期、高密度、持续性的监测，且不会影响工程的正常运行。

Description

蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土结构蓄水构筑物(自来水厂、污水处理厂等蓄水池)的渗漏检测技术，尤其涉及一种蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法。

背景技术

目前，对于钢筋混凝土结构蓄水构筑物(自来水厂、污水处理厂等蓄水池)的渗漏一般采用满水试验结合蒸发量法来检测蓄水构筑物的渗漏。再者就是通过在蓄水构筑物周边挖坑查看是否有渗漏水汇集来判断池底是否渗漏。

一、满水试验法检查蓄水构筑物的渗漏就是加水注满水池，然后观察蓄水构筑物外观是否有渗漏现象出现，通过蒸发量的对比得出水池内水位下降是否和蒸发量一致，不一致则可能是因为池底有渗漏出现。

二、挖坑检查是在蓄水构筑物周边挖坑，查看是否有渗漏水汇集，并将汇集水与池中水进行化验对比，以此判断池底是否有渗漏。

满水试验法主要是在蓄水池完成竣工验收时进行静态检测，当项目投入使用，水成流动循环状态，则无法使用该方法进行过程监测。挖坑检查作为出现问题以后的验证方法，往往已经造成严重后果，起不到预防及渗漏定位的作用。蓄水池在使用过程中，由于地基处理、钢筋混凝土施工质量、橡胶止水带埋设、地下水位上涨等因素导致蓄水池发生不均匀沉降，使池底结构或止水带遭到破坏，造成蓄水池底渗漏，如能早期发现不均匀沉降和渗漏状况，采取高压灌浆、防水处理等技术措施，能够达到防患于未然。如不能及早发现，则会在水压作用下，渗漏水对地基造成破坏，导致蓄水池不均匀沉降，影响蓄水功能和设备正常运行，轻则停产，重则报废，造成严重危害。

对于蓄水构筑物的不均匀沉降和池底渗漏目前没有较完善的监测手段。

现有技术一，满水试验：

1)向池内注水宜分3次进行，每次注水为设计水深的l/3。对大、中型池体，可先注水至池壁底部施工缝以上，检查底板抗渗质量，当无明显渗漏时，再继续注水至第一次注水深度。

2)注水时水位上升速度不宜超过2m/d。相邻两次注水的间隔时间不应小于24h。

3)每次注水宜测读24h的水位下降值，计算渗水量，在注水过程中和注水以后，应对池体作外观检查。当发现渗水量过大时，应停止注水。待作出妥善处理后方可继续注水。

4)当设计单位有特殊要求时，应按设计要求执行。

5)利用水位标尺测针观测、记录注水时的水位值；

6)注水至设计水深进行水量测定时，应采用水位测针测定水位。水位测针的读数精确度应达l/10mm；

7)注水至设计水深24h后，开始测读水位测针的初读数；

8)测读水位的初读数与末读数之间的间隔时间应不少于24h；

9)测定时间必须连续。测定的渗水量符合标准时，须连续测定两次以上；

测定的渗水量超过允许标准，而以后的渗水量逐渐减少时，可继续延长观测。延长观测的时间应在渗水量符合标准时止。

10)池体有盖时可不测，蒸发量忽略不计。

12)池体无盖时，须作蒸发量测定。

①现场测定蒸发量的设备，可采用直径约为50㎝，高约30㎝的敞口钢板水箱，并设有测定水位的测针。水箱应检验，不得渗漏。

②水箱应固定在水池中，水箱中充水深度可在20㎝左右。

③每次测定水池中水位时，同时测定水箱中蒸发量水位。

现有技术一的缺点：

满水试验结合蒸发量来监测蓄水建筑物的渗漏存在以下缺点：

检测时间长，测量精度不高。

对于慢性小的池底渗漏不能有效监测。

对于运行期的池底渗漏无法及时有效的发现。

不能有效较准确的找到渗漏点位置。

不能进行长时间的持续性的监测，尤其在蓄水池运行阶段，只有在渗漏达到一定程度造成破坏时才能发现，而此时会因渗漏已经对工程造成了不可逆的影响。如地基被掏空，造成水池倾斜甚至垮塌，轻则停产检修，重则工程报废；

蓄水建筑物整体浇筑的底板因不均匀沉降可能导致底板开裂而产生渗漏，对于底板分块浇筑也可能因各分块之间的不均匀沉降导致各分块之间的橡胶止水带撕裂而产生渗漏。不能在产生结构破坏或止水带撕裂产生渗漏之前发现蓄水建筑物有不均匀沉降现象发生，从而采取必要的工程措施防患于未然。

现有技术二，挖坑检查：

一般是在发现水池有明显渗漏的情况下或不定期的进行，沿水池周边一定距离挖多个检查坑，查看检查坑内是否有渗漏水汇集，以此来判断检查坑附件是否有渗漏发生。

现有技术二的缺点：

检测时间长，费时费力。

对于慢性小的池底渗漏不能有效监测。

对于运行期的池底渗漏无法及时有效的发现。

不能有效较准确的找到渗漏点。尤其是距离检查坑较远的蓄水建筑物底部中心位置。

不能进行长时间的持续性的监测。

蓄水建筑物整体浇筑的底板因不均匀沉降可能导致底板开裂而产生渗漏，对于底板分块浇筑也可能因各分块之间的不均匀沉降导致各分块之间的橡胶止水带撕裂而产生渗漏。不能在产生结构破坏或止水带撕裂产生渗漏之前发现蓄水建筑物有不均匀沉降现象发生，从而采取必要的工程措施防患于未然。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的蓄水构筑物的渗漏监测装置，包括埋设在水池底各板块的渗压计、埋设在水池底各板块之间的变形缝处的错位计、埋设在水池壁上的静力水准仪，所述渗压计、错位计、静力水准仪分别与自动化监测系统连接。

本发明的上述蓄水构筑物的渗漏监测装置实现蓄水构筑物的渗漏监测的方法，包括：

通过在水池底各板块埋设渗压计，进行渗漏监测；

通过在水池底各板块之间的变形缝处埋设错位计，进行水池底各板块之间的不均匀沉降监测；

通过在水池壁上埋设静力水准仪，进行整个水池的不均匀沉降监测；

所述渗压计、错位计、静力水准仪通过自动化监测系统读取和保存数据，并进行监测结果分析。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法，通过采用新的计算手段和技术，使用新型的高精度传感器，结合目前发达的网络技术，可以对蓄水建筑物的渗漏进行全生命周期、高密度、持续性的监测，且不会影响工程的正常运行。

附图说明

图1a、图1b分别为本发明实施例中的渗压计安装示意图；

图2a、图2b分别为本发明实施例中的错位计安装示意图；

图3a、图3b分别为本发明实施例中的静力水准仪安装示意图。

图中：

1、渗压计，2、错位计，3、静力水准仪。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的蓄水构筑物的渗漏监测装置，其较佳的具体实施方式是：

包括埋设在水池底各板块的渗压计、埋设在水池底各板块之间的变形缝处的错位计、埋设在水池壁上的静力水准仪，所述渗压计、错位计、静力水准仪分别与自动化监测系统连接。

所述渗压计按以下结构埋设：

对于新建的蓄水构筑物，在其底板混凝土浇筑前，在地基基础土层中通过打孔埋设安装渗压计，深度根据其地下水位具体情况而定，如果地下水位不超过5米，则将渗压计埋设在地下水位线以下，如果地下水位超过5米，则将渗压计埋设在建基面下3-5米；平面位置则根据蓄水建筑物的大小和几何形状具体而定，对于底板分块施工的蓄水建筑物，将单个渗压计埋设在其每块的几何中心点上，如果底板单块超过200平米，则增加渗压计的埋设数量，对于底板整体浇筑的蓄水建筑物，在其几何中心点上埋设一支渗压计，然后间隔5-10米均匀埋设渗压计；

对于已建成的或在运行的蓄水建筑物，在其周边通过打斜孔的方式埋设渗压计，埋设深度和位置同新建蓄水建筑物；

渗压计埋设后将所有连接渗压计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

所述错位计按以下结构埋设：

位错计布置在相邻两块底板接缝的中心位置，位错计的两端分别垂直固定在相邻两个底板上，位错计埋设后将所有连接位错计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

所述静力水准仪按以下结构埋设：

对几何图形为方形的蓄水构筑物，安装于方形四角的池壁上；对几何图形为圆形的蓄水构筑物，按圆形进行平均四等分，安装于圆形四等分的池壁上，埋设后将所有连接静力水准仪的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

本发明的上述蓄水构筑物的渗漏监测装置实现蓄水构筑物的渗漏监测的方法，其较佳的具体实施方式是：

包括：

通过在水池底各板块埋设渗压计，进行渗漏监测；

通过在水池底各板块之间的变形缝处埋设错位计，进行水池底各板块之间的不均匀沉降监测；

通过在水池壁上埋设静力水准仪，进行整个水池的不均匀沉降监测；

所述渗压计、错位计、静力水准仪通过自动化监测系统读取和保存数据，并进行监测结果分析。

所述渗漏监测包括：

自动化监测系统间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读渗压计数据，系统自动计算出地下水位高程，自动对比降雨量后，并与设定的预警值进行对比，高于预警值则通过手机短信方式通知相关责任人，所有测量结果全部存入数据库进行永久保存；

对于渗漏点的所在位置，通过地形图和温度场的内插值的计算方式获得渗漏点的位置；

所述地下水位高程计算公式：

P＝GF×(Li－L0)－TK×(Ti－T0)；

上式中，P—渗透水压力，GF—仪器系数，Li—线性读数，L0—基准线性读数，TK—温度修正系数，Ti—温度，T0—基准温度，LV＝测点埋设高程－P/0.0098，LV—地下水位，P—渗透水压力。

所述水池底各板块之间的不均匀沉降监测包括：

自动化监测系统间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读，系统自动计算出相邻两块之间的位错量，与设定的预警值进行对比，高于预警值则通过手机短信方式通知相关责任人，所有测量结果全部存入数据库进行永久保存；

所述位错量的计算公式：

D＝C(ft-f0)+K(T-T0)；

上式中，D--位错(mm)，C--仪器系数，ft--观测线性读数值，f0--基准线性读数值，K--仪器温度补偿系数，T--观测温度值，T0--基准温度值。

所述整个水池的不均匀沉降监测包括：

设静力水准仪共布设有n个测点，1号点为相对基准点，初始状态时各测量安装高程相对与(基准)参考高程面▽H0间的距离则为：Y01、Y02……Y0i…Yon，i为测点代号I＝0，1……n；各测点安装高程与液面间的距离则为h01、h02、h0i…hon，则有：

Y01+h01＝Y02+h02＝…Y0i+h0i＝…Yon+hon………………..(1)

当发生不均匀沉陷后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面▽H0的变化量为：Δhj1、Δhj2…Δhji…Δhjn(j为测次代号，j＝1，2，3……)；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为hj1、hj2、…、hji、…、hjn，则有：

(Y01+Δhj1)+hj1＝(Y02+Δhj2)+hj2＝(Y0i+Δhji)+hji

＝(Y0n+Δhjn)+hjn…………………………………….(2)

则j次测量i点相对于基准点1的相对沉陷量Hi1

Hi1＝Δhji－Δhj1……………………………………….(3)

由(2)式可得：

Δhj1－Δhji＝(Y0i+hji)－(Y01+hj1)

＝(Y0i-Y01)+(hji-hj1)………………………(4)

由(1)式可得：(Y0i－Y01)＝－(hoi+h01)…………………(5)

将(5)式代入(4)得：

Hi1＝(hji－hj1)－(hoi－h01)……………………………(6)

即只要用静力水准仪测得任意时刻各测点容器内液面相对于该点安装高程的距离hji，hji含hj1及首次的h0i，则求得该时刻各点相对于基准点1的相对高程差，如把任意点g(1，2…i，n)做为相对基准点，将f测次做为参考测次，则按(6)式求出任意测点相对g测点以f测次为基准值的相对高程差Hij：

Hig＝(hij－hig)－(hfj－hfg)………………………………(7)

由式(2)可得出i测点第j测次相对与首次基准点的相对高程变化：

Hi1＝(hji－hi0)－(h1j－h10)

Hij＝(Zij－Zi1)×Kfi－(Z1j－Z10)×Kf1

式中：Zij、Zi1为第i测点仪器的第j次和首次读数；

Kfi为第i测点仪器的灵敏度系数；

Z1j、Z10为基准点仪器第j次和首次读数；

Kf1为基准点仪器的灵敏度系数；

计算结果为正，则测点相对基准点沉陷了Hij；

上述使用静力水准仪监测蓄水建筑物的不均匀沉降，通过自动化监测系统进行自动定时监测、自动计算、报警。

本发明的蓄水构筑物的渗漏监测装置及方法，通过采用新的计算手段和技术，使用新型的高精度传感器，结合目前发达的网络技术，可以对蓄水建筑物的渗漏进行全生命周期、高密度、持续性的监测，且不会影响工程的正常运行。相当于安装了一个可以时刻监测蓄水构筑物是否渗漏的眼睛。

无论蓄水构筑物处于蓄水试验期还是工程运行期，无论渗漏的大小，只要有渗漏现象出现，都能在第一时间及时的发现，且能较准确的找出蓄水建筑物底部使用传统检查方法较难发现的渗漏点。对比传统检查方法，能较大的提高工作效率、节省较多的人力物力，及早防患于未燃。

对于因不均匀沉降导致蓄水构筑物底板结构破坏开裂和止水带撕裂而产生的渗漏，通过监测蓄水建筑物的不均匀沉降，及时发现构筑物存在的不均匀沉降现象，在没有产生结构破坏或止水撕裂之前就发出预警，采取必要的工程手段进行检修补强。节省大量的人力、物力和财力，能产出巨大的经济效益和社会环境效益。

蓄水构筑物基础可能因渗漏软化、基础掏空而结构强度降低，从而导致蓄水建筑物的不均匀沉降发生；也可能因本身基础或其他因素产生不均匀沉降而导致蓄水建筑物的结构破获或止水撕裂产生渗漏。二者互相印证，相辅相成。而不均匀沉降监测能早期发现，避免因不均匀沉降而导致的渗漏发生。

具体实施例：

原理及设备介绍：

1、渗压计

利用蓄水建筑物的持续渗漏会导致水池底部及附近区域地下水位将会有一定程度的升高这一现象，使用高精度渗压计监测该区域内地下水位变化，同时在厂区增设一台自动雨量计，排除降雨影响地下水位的变化后，分析水池底部及其附近区域的地下水位变化，从而达到监测蓄水建筑物渗漏这一目的。

高精度渗压计的核心部件是连接膜片与固定端的一根钢丝，水压通过透水石、透水座将压力传递到膜片上，通过膜片的变形让钢丝产生应力或长度上的变化，从而让钢丝的振动频率产生变化，通过测量钢丝振动频率的变化来监测渗透压力的变化。其钢弦的振动频率是通过渗压计上的连接电缆接上专用的二次测量仪表读取。其测量精度可达毫米级。

2、位错计

高精度位错计的核心部件是线圈组建内连接固定端与传递杆的一根高强度钢丝，将传感器的两端分别固定在需要监测位错的部位上，位错变形能让钢丝产生应力或长度上的变化，从而让钢丝的振动频率产生变化，通过测量钢丝振动频率的变化来监测位错的发生，其钢弦的振动频率是通过位错计上的连接电缆接上专用的二次测量仪表读取。其测量精度可达毫米级。

3、静力水准仪

静力水准仪的测量原理是连通器的工作原理，安装在需要监测不均匀沉降位置的仪器各测点之间通过水管相连，组成一个连通器。当测点高程发生变化时，仪器内液面的绝对高程是没有变化的，变化的只是液面相对于测点内某一固定点的相对位置，通过测量液面与这一固定位置的高差变化计算测点位置的垂直位移。当各测点的变化量不同时，我们则认为建筑物发生了不均匀沉降。

具体实施例的技术方案：

1、渗漏监测：

如图1a、图1b所示，对于新建的蓄水构筑物，在其底板混凝土浇筑前，在地基基础土层中通过打孔埋设安装渗压计，深度根据其地下水位具体情况而定，一般是埋设在其地下水位线以下。如果地下水位超过5米，则一般将渗压计埋设在建基面下3-5米左右。平面位置则根据蓄水建筑物的大小和几何形状具体而定，对于底板分块施工的蓄水建筑物而言，一般将渗压计埋设在其每块的几何中心点上，如果底板单块较大(超过200平米)，则根据实际情况适当增加渗压计的埋设数量。对于底板整体浇筑的蓄水建筑物，一般在其几何中心点上埋设一支渗压计，然后根据其底板大小间隔5-10米均匀埋设渗压计。

对于已建成的或在运行的蓄水建筑物，可以在其周边通过打斜孔的方式埋设渗压计，埋设深度和位置同新建蓄水建筑物。

渗压计埋设后将所有连接渗压计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统，由电脑控制，视工程具体情况固定间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读，系统自动计算出地下水位高程，自动对比降雨量后，并与设定的预警值进行对比，高于预警值则可以通过手机短信等方式通知相关责任人。所有测量结果全部存入数据库进行永久保存。

对于渗漏点的所在位置，可以通过如地形图和温度场的内插值的计算方式，能通过计算较准确的获得渗漏点的位置，而不需要通过人工进行仔细排查。

渗压计地下水位计算公式：

P＝GF×(Li－L0)－TK×(Ti－T0)

P—渗透水压力GF—仪器系数Li—线性读数L0—基准线性读数

TK—温度修正系数Ti—温度T0—基准温度

LV＝测点埋设高程－P/0.0098

LV—地下水位P—渗透水压力

2、不均匀沉降监测：

2.1、水池底板各块之间的不均匀沉降：

如图2a、图2b所示，对于底板分块施工的水池底板各分块之间的不均匀沉降，一般将位错计布置在相邻两块底板接缝的中心位置，仪器的两端分别垂直固定在相邻两个砼底板上，当相邻两块底板发生相对错动(即不均匀沉降)时，监测仪器就能及时反映这个位错的现象及量值。

位错计埋设后将所有连接位错计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统，由电脑控制，视工程具体情况固定间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读，系统自动计算出相邻两块之间的位错量，与设定的预警值进行对比，高于预警值则可以通过手机短信等方式通知相关责任人。所有测量结果全部存入数据库进行永久保存。

位错计的位错量的计算公式：

D＝C(ft-f0)+K(T-T0)

D--位错(mm) C--仪器系数

ft--观测线性读数值 f0--基准线性读数值

K--仪器温度补偿系数 T--观测温度值

T0--基准温度值

2.2整个水池的不均匀沉降：

如图3a、图3b所示，对于新建的和已经建成运行的蓄水构筑物，根据蓄水构筑物基础的具体地质情况、蓄水构筑物底板的分块情况以及砼底板的结构情况布置测点。对几何图形为方形的蓄水构筑物，安装于方形四角的池壁上；对几何图形为圆形的蓄水构筑物，按圆形进行平均四等分，安装于圆形四等分的池壁上。

静力水准仪的不均匀沉降计算：

设共布设有n个测点，1号点为相对基准点，初始状态时各测量安装高程相对与(基准)参考高程面▽H0间的距离则为：Y01、Y02……Y0i…Yon(i为测点代号I＝0，1……n)；各测点安装高程与液面间的距离则为h01、h02、h0i…hon则有：

Y01+h01＝Y02+h02＝…Y0i+h0i＝…Yon+hon………………..(1)

当发生不均匀沉陷后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面▽H0的变化量为：Δhj1、Δhj2…Δhji…Δhjn(j为测次代号，j＝1，2，3……)；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为hj1、hj2、…、hji、…、hjn。则有：

(Y01+Δhj1)+hj1＝(Y02+Δhj2)+hj2＝(Y0i+Δhji)+hji

＝(Y0n+Δhjn)+hjn…………………………………….(2)

则j次测量i点相对于基准点1的相对沉陷量Hi1

Hi1＝Δhji－Δhj1……………………………………….(3)

由(2)式可得：

Δhj1－Δhji＝(Y0i+hji)－(Y01+hj1)

＝(Y0i-Y01)+(hji-hj1)………………………(4)

由(1)式可得：(Y0i－Y01)＝－(hoi+h01)…………………(5)

将(5)式代入(4)得：

Hi1＝(hji－hj1)－(hoi－h01)……………………………(6)

即只要用传感器测得任意时刻各测点容器内液面相对于该点安装高程的距离hji(含hj1及首次的h0i)，则可求得该时刻各点相对于基准点1的相对高程差。如把任意点g(1，2…i，n)做为相对基准点，将f测次做为参考测次，则按(6)式同样可求出任意测点相对g测点(以f测次为基准值)的相对高程差Hij：

Hig＝(hij－hig)－(hfj－hfg)………………………………(7)

由式(2)可得出i测点第j测次相对与首次基准点的相对高程变化：

Hi1＝(hji－hi0)－(h1j－h10)

Hij＝(Zij－Zi1)×Kfi－(Z1j－Z10)×Kf1

式中：Zij、Zi1为第i测点仪器的第j次和首次读数；

Kfi为第i测点仪器的灵敏度系数；

Z1j、Z10为基准点仪器第j次和首次读数；

Kf1为基准点仪器的灵敏度系数。

计算结果为正，则测点相对基准点沉陷了Hij。

使用静力水准仪监测蓄水建筑物的不均匀沉降同样可以可以接入自动化监测系统，进行自动定时监测、自动计算、报警。

本发明技术方案带来的有益效果：

通过对蓄水构筑物埋设位错计和安装静力水准仪，能够对蓄水构筑物的位错和不均匀沉降进行实时监测，在蓄水构筑物底板间发生位错或不均匀沉降初期就能及时发现，从而能针对性的采取必要的工程补救措施，能够防患于未然。避免了因不均匀沉降导致的蓄水构筑物底板的结构破坏和止水带撕裂而产生的渗漏发生。能节省大量的人力、物力和财力，能产出巨大的经济效益和社会环境效益。

通过对蓄水池埋设渗压计，能够对蓄水构筑物底部的渗漏进行实时监测，能及时发现蓄水池的渗漏，从而能针对性的采取必要的工程补救措施，避免了因渗漏导致的地基被破坏、水池开裂倾斜，轻则停产整修，重则工程报废，造成巨大损失。

运用本发明对市政公用设施(自来水池、污水处理池、地下蓄水池等)进行运行周期内实时监测，能有效的预防因渗漏导致生产事故的发生，使得这些设施能更好的为广大人民群众服务。

具体应用中，在蓄水建筑物周边钻孔，钻孔深度最好是在其地下水位线以下。如果地下水位超过5米，则一般孔深在建基面下3-5米左右。采用垂直孔监测蓄水建筑物周边地下水位变化，斜孔钻入蓄水建筑物基础底部监测蓄水建筑物底部中心附近地下水位的变化。垂直孔沿蓄水建筑物周边垂直钻入，斜孔可以以一定的角度打入蓄水建筑物底部基础中，钻孔完成后，测量孔深，使用PVC花管(在PVC管壁上按一定间距密集打孔，使其具有充分的透水性，又具有一定的刚度能够防止孔壁坍塌。外部使用土工膜包裹防止泥沙进入管内淤积，而土工膜又有良好的透水性)放入钻孔内到底。然后通过测量孔内水位变化达到监测渗漏的目的。如果开始时是干孔，某一时间监测到孔内有水(排除降雨等其他因素影响)，则表明蓄水建筑物存在渗漏现象。

本发明的技术关键点和欲保护点是什么

通过传感器监测地下水位的变化发现蓄水构筑物的渗漏。

通过传感器监测蓄水构筑物的不均匀沉降和底板各板块之间的位错。

通过对蓄水构筑物的不均匀沉降监测，达到避免因蓄水构筑物的不均匀沉降导致其结构破坏和止水带撕裂而产生渗漏的监测方法和技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种蓄水构筑物的渗漏监测装置，其特征在于，包括埋设在水池底各板块的渗压计、埋设在水池底各板块之间的变形缝处的错位计、埋设在水池壁上的静力水准仪，所述渗压计、错位计、静力水准仪分别与自动化监测系统连接。

2.根据权利要求1所述的蓄水构筑物的渗漏监测装置，其特征在于，所述渗压计按以下结构埋设：

对于新建的蓄水构筑物，在其底板混凝土浇筑前，在地基基础土层中通过打孔埋设安装渗压计，深度根据其地下水位具体情况而定，如果地下水位不超过5米，则将渗压计埋设在地下水位线以下，如果地下水位超过5米，则将渗压计埋设在建基面下3-5米；平面位置则根据蓄水建筑物的大小和几何形状具体而定，对于底板分块施工的蓄水建筑物，将单个渗压计埋设在其每块的几何中心点上，如果底板单块超过200平米，则增加渗压计的埋设数量，对于底板整体浇筑的蓄水建筑物，在其几何中心点上埋设一支渗压计，然后间隔5-10米均匀埋设渗压计；

对于已建成的或在运行的蓄水建筑物，在其周边通过打斜孔的方式埋设渗压计，埋设深度和位置同新建蓄水建筑物；

渗压计埋设后将所有连接渗压计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

3.根据权利要求1所述的蓄水构筑物的渗漏监测装置，其特征在于，所述错位计按以下结构埋设：

位错计布置在相邻两块底板接缝的中心位置，位错计的两端分别垂直固定在相邻两个底板上，位错计埋设后将所有连接位错计的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

4.根据权利要求1所述的蓄水构筑物的渗漏监测装置，其特征在于，所述静力水准仪按以下结构埋设：

对几何图形为方形的蓄水构筑物，安装于方形四角的池壁上；对几何图形为圆形的蓄水构筑物，按圆形进行平均四等分，安装于圆形四等分的池壁上，埋设后将所有连接静力水准仪的观测电缆全部集中进行数据采集，并接入自动化监测系统。

5.一种权利要求1至4任一项所述蓄水构筑物的渗漏监测装置实现蓄水构筑物的渗漏监测的方法，其特征在于，包括：

通过在水池底各板块埋设渗压计，进行渗漏监测；

通过在水池底各板块之间的变形缝处埋设错位计，进行水池底各板块之间的不均匀沉降监测；

通过在水池壁上埋设静力水准仪，进行整个水池的不均匀沉降监测；

所述渗压计、错位计、静力水准仪通过自动化监测系统读取和保存数据，并进行监测结果分析。

6.根据权利要求5所述的蓄水构筑物的渗漏监测方法，其特征在于，所述渗漏监测包括：

自动化监测系统间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读渗压计数据，系统自动计算出地下水位高程，自动对比降雨量后，并与设定的预警值进行对比，高于预警值则通过手机短信方式通知相关责任人，所有测量结果全部存入数据库进行永久保存；

对于渗漏点的所在位置，通过地形图和温度场的内插值的计算方式获得渗漏点的位置；

所述地下水位高程计算公式：

P＝GF×(Li－L0)－TK×(Ti－T0)；

上式中，P—渗透水压力，GF—仪器系数，Li—线性读数，L0—基准线性读数，TK—温度修正系数，Ti—温度，T0—基准温度，LV＝测点埋设高程－P/0.0098，LV—地下水位，P—渗透水压力。

7.根据权利要求5所述的蓄水构筑物的渗漏监测方法，其特征在于，所述水池底各板块之间的不均匀沉降监测包括：

自动化监测系统间隔时间每1小时、2小时或任意时间间隔进行测读，系统自动计算出相邻两块之间的位错量，与设定的预警值进行对比，高于预警值则通过手机短信方式通知相关责任人，所有测量结果全部存入数据库进行永久保存；

所述位错量的计算公式：

D＝C(ft-f0)+K(T-T0)；

上式中，D--位错(mm)，C--仪器系数，ft--观测线性读数值，f0--基准线性读数值，K--仪器温度补偿系数，T--观测温度值，T0--基准温度值。

8.根据权利要求5所述的蓄水构筑物的渗漏监测方法，其特征在于，所述整个水池的不均匀沉降监测包括：

设静力水准仪共布设有n个测点，1号点为相对基准点，初始状态时各测量安装高程相对与(基准)参考高程面▽H0间的距离则为：Y01、Y02……Y0i…Yon，i为测点代号I＝0，1……n；各测点安装高程与液面间的距离则为h01、h02、h0i…hon，则有：

Y01+h01＝Y02+h02＝…Y0i+h0i＝…Yon+hon………………..(1)

当发生不均匀沉陷后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面▽H0的变化量为：

Δhj1、Δhj2…Δhji…Δhjn(j为测次代号，j＝1，2，3……)；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为hj1、hj2、…、hji、…、hjn，则有：

(Y01+Δhj1)+hj1＝(Y02+Δhj2)+hj2＝(Y0i+Δhji)+hji

＝(Y0n+Δhjn)+hjn…………………………………….(2)

则j次测量i点相对于基准点1的相对沉陷量Hi1

Hi1＝Δhji－Δhj1……………………………………….(3)

由(2)式可得：

Δhj1－Δhji＝(Y0i+hji)－(Y01+hj1)

＝(Y0i-Y01)+(hji-hj1)………………………(4)

由(1)式可得：(Y0i－Y01)＝－(hoi+h01)…………………(5)

将(5)式代入(4)得：

Hi1＝(hji－hj1)－(hoi－h01)……………………………(6)

即只要用静力水准仪测得任意时刻各测点容器内液面相对于该点安装高程的距离hji，hji含hj1及首次的h0i，则求得该时刻各点相对于基准点1的相对高程差，如把任意点g(1，2…i，n)做为相对基准点，将f测次做为参考测次，则按(6)式求出任意测点相对g测点以f测次为基准值的相对高程差Hij：

Hig＝(hij－hig)－(hfj－hfg)………………………………(7)

由式(2)可得出i测点第j测次相对与首次基准点的相对高程变化：

Hi1＝(hji－hi0)－(h1j－h10)

Hij＝(Zij－Zi1)×Kfi－(Z1j－Z10)×Kf1

式中：Zij、Zi1为第i测点仪器的第j次和首次读数；

Kfi为第i测点仪器的灵敏度系数；

Z1j、Z10为基准点仪器第j次和首次读数；

Kf1为基准点仪器的灵敏度系数；

计算结果为正，则测点相对基准点沉陷了Hij；

上述使用静力水准仪监测蓄水建筑物的不均匀沉降，通过自动化监测系统进行自动定时监测、自动计算、报警。