堤防工程渗流观测项目有哪些?

2023年05月06日 17:07

  渗流观测是堤防工程安全监测的一项重要内容,渗流观测的主要项目有:渗流压力、渗流量、出逸比降;渗漏量(包括水头损失)、出逸比降。

  一般在防渗墙后、接触带、渗沟内布置,有条件时可布设在堤身结构内。渗流观测资料还应与水位观测资料综合分析,以查明堤防工程的渗流流速、流量和浸润线变化。

  一、渗流压力

  渗流压力是指在渗流作用下,土粒与土中水流的相对运动所产生的压力,又称渗透压力。渗流压力大小与渗流的速度有关,在单位时间内沿某一方向(垂直或平行)渗流所产生的压力称为渗流压力。渗流压力与土体抗剪强度、渗透系数有关,当土体抗剪强度较小时,渗透系数较大,则渗流压力也较大;反之,当渗透系数较小时,渗流压力也较小。观测目的是:

  二、渗流量

  在堤防工程中,一般都会在渗流断面的上游或下游设置渗流量观测断面,用来量测和记录堤防的渗流量。当堤防工程发生不均匀变形、变形过大,或者出现管涌、流土等险情时,就会使堤防渗流断面发生变化,从而影响渗流压力的大小,因此要及时测出其渗流量。

  渗流量一般分为三个阶段:初始阶段,即渗透破坏发生前的一个瞬间渗流量;发展阶段,即渗透破坏发生后的一个瞬间渗流量;稳定阶段,即渗透破坏发生后一段时间内的渗流量。渗流量在整个渗流监测断面上应保持相对稳定。

  渗流量观测断面一般设置在堤身或接触带内,观测时间一般为每旬或每两旬。

  三、出逸比降

  出逸比降是指渗漏水排出后,在土体中的降深与渗流量之比。

  观测方法:在防渗墙后、接触带、坝体内布设测点,以观察其出逸比降的大小和分布规律;也可在堤身结构内布设测点,以观察其出逸比降的变化情况。

  出逸比降是反映渗流中的相对水头损失,它反映了渗流出逸过程中的水力坡度和流量。

  四、渗漏量(包括水头损失)

  渗流观测中,一般以水头损失表示,即渗流沿坝体、坝基或堤防下游水面线向外排出的水量,单位是立方米/米或立方米/秒。

  监测项目:坝体、坝基、堤防等渗漏部位的渗漏量(包括水头损失);坡面渗流观测项目包括坡面流速、坡面流态、坡面土壤的渗漏量等。

  渗漏量(包括水头损失)观测值的单位为立方米/米,可根据《水利水电工程渗流观测技术规范》(SL237-2016)有关规定选取。

  测值单位应在观测断面上用油漆做好标志,以便于后期观测。

  主要观测仪器:压力计、水位计、电桥、测温计、测压管等。

  如有条件,还可在不同位置,安装流量流量计或水位计,进行流量测量和水位观测。

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