[发明专利]一种监测水工结构体渗漏的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水工结构体安全隐患的定位和定向监测，具体涉及一种监测水工结构体渗漏的装置及监测方法。

背景技术

我国堤防溃决90％以上、土石坝工程中超过三分之一破坏缘于渗漏及渗漏衍生的各种问题所致，渗流是影响水工结构物安全长效服役的重要因素和突出病害，研发先进实用的渗漏定位与定向仪器、装置和辨识方法，可靠探测水工结构物内渗漏发生的位置、范围、方向以及大小，及时采取有效的防渗抗渗措施，对保障工程安全具有极其重要的意义。

目前对于水工结构物渗漏定位与定向监测，多借助点式渗流传感器，但由于测点有限，常出现漏检情况，且传统渗流传感器多存在体积大、引线多、亲和性差等不足。随着分布式光纤传感监测技术的发展，研发可用于水工结构物渗漏位置和方向的分布式光纤辨识装置及方法，日益引起工程界和科技工作者的关注与投入。但国内外已有的分布式光纤测渗技术，多需借助外设热源对待测光纤给予加热，若在加热中发生外包装层破损或者漏电等情况，将对操作人员的人身安全造成威胁，且影响监测结果；另外，在水工结构物服役环境中，外设电流加热系统常难于保证，极大阻碍了该技术在实际工程中的应用和推广。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种监测水工结构体渗漏的装置及监测方法，具有无需加热、分布式、多向性、同步性等特点，而且可以通过改变第一渗流监测单元和第二渗流监测单元的分布扩展渗漏监测的范围，在降低监测成本、提升监测精度及工程实用化等方面具有突出优势。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的监测水工结构体渗漏的装置，包括若干个分布于水工结构体内的渗流监测模块，所述渗流监测模块包含下上分布的第一渗流监测单元、左右分布的第二渗流监测单元以及同时与第一渗流监测单元和第二渗流监测单元连接的伸缩支架；

所述第一渗流监测单元包含固定监测光纤单元的第一载纤凹道，第一载纤凹道外设有载纤护层，第一载纤凹道两端分别设有左载纤端和右载纤端，左载纤端通过左连柄与左连球连接，右载纤端通过右连柄与右连球连接，左连球和右连球铰接在横梁支架两端，监测光纤单元与信息收集装置连接；

所述第二渗流监测单元包含固定监测光纤单元的第二载纤凹道，第二载纤凹道的两端分别设有上载纤弧端和下载纤弧端，上载纤弧端通过上弧形连柄与上连轴球连接，下载纤弧端通过下弧形连柄与下连轴球连接，上连轴球和下连轴球铰接在山形端梁的两端；

所述伸缩支架包含支撑杆、与支撑杆连接的第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆分别包含固定杆、一端套在固定杆内的移动杆，另一端安装有法兰，法兰分别与横梁支架或山形端梁连接，移动杆通过固定杆上设有的固定螺栓固定，第一伸缩杆和第二伸缩杆下方安装有卡箍定位。