[实用新型]一种用于坝体排水孔中过滤体的颗粒物截留性能的检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水中颗粒物检测技术及其在水电工程建设的安全防护 领域的应用，特别涉及一种用于坝区基础排水孔中颗粒物泄漏的安全检测 方法。

背景技术

水电工程建设是我国能源利用的重要方式。通过建设大坝拦截河流， 拦河大坝是极其复杂的工程。在坝区会遇到各种复杂的地质构造，安全防 护技术和维护管理措施要求很高。由于电站坝基中存在挤压带、挠曲核部 破碎带和破碎夹层等，其透水性较好，形成了坝基的渗漏带，是坝体产生 渗透变形的关键因素。

电站坝体基础处理通常采用封闭式帷幕加排水来降低坝基渗透场压 力。在坝体内的廊道中布置减压排水孔，使得坝基中的积水排出，以降低 坝基渗透场压力。为了防止挤压破碎带中的颗粒物随排水大量流失，需要 在排水孔中安装过滤体装置，以阻止大粒径颗粒物的流失，避免对坝基结 构造成潜在的威胁。

排水孔过滤体一般由外包土工布、泡沫软塑料、PPR花管及尼龙筛网 组成，主要功能是截留地层中粒径较大的颗粒物。过滤体对颗粒物的截留 性会直接影响着排水孔的排水量，滤布和泡沫软塑料的特性也会对颗粒物 截留效能以及排水量和过滤阻力产生重要影响。因此，必须对过滤体的过 滤性能和颗粒物截留效能进行检测和标定，以便在工程设计和实际应用中 有可靠的依据和运行参数。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于坝体排水孔过滤体的颗粒物截留性 能检测方法。

为实现上述目的，本实用新型涉及的试验系统包括：一种用于坝体排 水孔过滤体的颗粒物截留性能检测系统，其特征在于：该检测系统包括： 进水配水箱1；清水进水泵2；搅拌机3；颗粒物悬浮液投加计量泵4；提 升泵5；进水阀门6；进水压力表7；流量计8；过滤体密封卡件；过滤体 测试装置10；过滤体11；出水压力表12；出水阀门13；在线颗粒计数仪 14；在线浊度仪15和出水储水箱16；进水配水箱1连接清水进水泵2和 颗粒物悬浮液投加计量泵4，设有搅拌机3；进水配水箱1通过管路连接到 过滤体11，管路上设有提升泵5、进水阀门6、进水压力表7、和流量计8； 过滤体测试装置10内设有过滤体11；过滤体11上端头和下端头分别设有 过滤体密封卡件；过滤体测试装置10通过管路连接出水储水箱16，管路 上设有出水压力表12、出水阀门13、在线颗粒计数仪14和在线浊度仪15 和出水储水箱16；

一个过滤体密封卡件卡紧和密封过滤体下端头，使得过滤体的下端头 完全密封；另一个过滤体密封卡件密封和隔离过滤体的上端头，使得过滤 体内部的滤后水只能从过滤体的上端头流出。

应用所述系统的方法，其特征在于：

依据排水孔处的地质岩层的组成配置颗粒物浓液，所述颗粒物浓液浓 度0.1～100NTU，颗粒粒径在0.1～1000μm；将颗粒物浓液和清水按体积比 1:500～1:400加至进水配水箱1中并使用搅拌机3进行充分混合以配制该排 水孔处的进水；过滤体测试装置的过滤压差为排水孔的涌水压力，且在测 试过程中该过滤压差值应等于进水压力表7的压力值减去出水压力表8的 压力值的差值；进水由提升泵5加压和输送，流经进水阀门6、进水压力 表7和流量计8后输送到过滤体测试装置10中，在压力作用下，进水从过 滤体外侧穿透过滤体11的过滤材料进入到过滤体内侧，再经过过滤体的上 端头流出，经过出水压力表12、出水阀门13后进入在线颗粒计数仪14和 在线浊度仪15，以此在线检测过滤体对水中颗粒物的截留性能，并当检测 到粒径大于350μm的颗粒时及时预警并防止长期泄漏。

进一步，过滤体11的过滤流量通过进水提升泵4、以及进水阀门5和 出水阀门12进行调节和控制。

进一步，在线颗粒计数仪的颗粒粒径检测范围为2～750μm，在线浊度 仪的浊度检测范围为0.1～100NTU。

本实用新型具有如下有益效果：

1、利用在线颗粒计数仪和在线浊度仪可实现对坝体排水孔中过滤体对 颗粒物的截留性能进行检测，可以评价和确定过滤体的颗粒截留性能参数。

2、可以检测过滤体的破损状况，对颗粒物泄漏程度和过滤体破损程度 进行预警和监控，以便及时维护和更换过滤体。

3、可利用提升泵、进水阀门和出水阀门的协同控制，检测过滤体的过 滤阻力，研究和确定不同水压对过滤体的颗粒物截留性能的影响。