本發(fā)明涉及一種探測堤壩滲流入口位置的裝置及方法，具體涉及一種恒流場法探測堤壩滲流入口位置的裝置及方法，屬于水利堤壩隱患測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國是水患多發(fā)的國家，基本上每年都會(huì)在不同的地域或河流發(fā)生洪水災(zāi)害，造成的損失十分巨大。引起洪水災(zāi)害的直接原因是垮壩或決堤。事實(shí)上，土壩或土堤潰決前是有先兆的，先是在堤壩后發(fā)現(xiàn)管涌，且管涌經(jīng)過一段時(shí)間發(fā)展后再發(fā)生堤壩潰決。2000年國內(nèi)科研單位研制出了堤壩管涌滲漏檢測儀，并于2006年生產(chǎn)出定型產(chǎn)品推廣使用。使用該產(chǎn)品可以在有管涌的堤壩上游水域中找到滲漏入口，水利技術(shù)人員可以根據(jù)測試結(jié)果，指導(dǎo)防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍封堵滲漏入口，根除潰壩決堤險(xiǎn)情。

目前使用的堤壩管涌滲漏檢測儀均是在滲漏通道出口至堤壩前水域間建立交流電場，如果堤壩有滲漏通道，則在堤壩前滲漏入口附近水域中就會(huì)產(chǎn)生局部電場的電流密度及電場強(qiáng)度變大現(xiàn)象，當(dāng)?shù)虊喂苡繚B漏檢測儀的探頭測試到堤壩前水域中局部電流密度或電場強(qiáng)度奇異變大位置，也就找到了堤壩滲漏入口位置。

實(shí)際使用這種堤壩管涌滲漏檢測儀發(fā)現(xiàn)，由于趨膚效應(yīng)現(xiàn)象，堤壩沒有滲漏入口時(shí)，水域中臨近水底位置電場的電流密度及電場強(qiáng)度也是升高的，給判斷堤壩前水底是否真正存在堤壩滲漏入口帶來困難，經(jīng)常出現(xiàn)漏報(bào)或錯(cuò)報(bào)滲漏入口情況，嚴(yán)重影響了設(shè)備探測結(jié)果的準(zhǔn)確率，是亟待解決又長期沒有得到解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

趨膚效應(yīng)會(huì)使電場邊緣電流密度增大，增大程度與電場的頻率直接相關(guān)，電場頻率越高，趨膚效應(yīng)作用越顯著，恒流電場(電場頻率為零)時(shí)，不產(chǎn)生趨膚效應(yīng)現(xiàn)象。本發(fā)明依據(jù)這一原理，采用恒流場法探測堤壩滲流入口位置，不存在趨膚效應(yīng)使水域電場中臨近水底位置電流密度及電場強(qiáng)度加大現(xiàn)象，有效解決了現(xiàn)有堤壩管涌滲漏檢測儀存在的漏報(bào)或錯(cuò)報(bào)滲漏入口位置探測結(jié)果問題。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述裝置包括恒流發(fā)送機(jī)、a極板、b極板、a極板連接線、b極板連接線、探頭和恒流接收機(jī)，a極板設(shè)置在堤壩滲漏出口水中，b極板設(shè)置在堤壩前水域遠(yuǎn)方水中，恒流發(fā)送機(jī)設(shè)置在a極板、b極板之間，a極板通過a極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接，b極板通過b極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接，恒流接收機(jī)設(shè)置在堤壩前水域水面上的船中，探頭設(shè)置在水中，探頭通過數(shù)據(jù)線與恒流接收機(jī)連接。

本發(fā)明所述方法的具體步驟如下：

步驟一、將恒流發(fā)送機(jī)放置在a極板、b極板之間，a極板設(shè)置在堤壩后滲漏出口水中，b極板設(shè)置在堤壩前水域遠(yuǎn)方，a極板通過a極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接，b極板通過b極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接；

步驟二、恒流接收機(jī)放在堤壩前水面上的船中，恒流接收機(jī)連接的探頭放入水中；

步驟三、開啟恒流發(fā)送機(jī)電源，恒流發(fā)送機(jī)通過a極板和b極板在堤壩及堤壩前水域中建立起恒流電場；

步驟四、開啟恒流接收機(jī)電源，船載恒流接收機(jī)及水中的探頭隨船體在堤壩前水域移動(dòng)，當(dāng)水中的探頭鄰近滲漏通道入口時(shí)，探頭就可以探測到恒流電場在此處異常增大的電場強(qiáng)度或電流密度值，發(fā)現(xiàn)滲漏入口。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明的恒流發(fā)送機(jī)通過極板a、極板b在滲漏通道及堤壩前水域中建立起的是直流電場，沒有交流電場固有的趨膚效應(yīng)現(xiàn)象，水域中電場的電流分布僅與工程結(jié)構(gòu)和滲漏通道入口位置相關(guān)，極大地提高了系統(tǒng)探測成果的準(zhǔn)確率，有效避免了誤報(bào)、漏報(bào)滲漏通道入口問題的發(fā)生。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述恒流場法探測堤壩滲流入口位置的裝置包括恒流發(fā)送機(jī)1、a極板2、b極板3、a極板連接線4、b極板連接線5、探頭6和恒流接收機(jī)7，a極板2設(shè)置在堤壩8滲漏出口水中，b極板3設(shè)置在堤壩8前水域遠(yuǎn)方水中，恒流發(fā)送機(jī)1設(shè)置在a極板2、b極板3之間，a極板2通過a極板連接線4與恒流發(fā)送機(jī)1連接，b極板3通過b極板連接線5與恒流發(fā)送機(jī)1連接，恒流接收機(jī)7設(shè)置在堤壩8前水域水面上的船中，探頭6設(shè)置在水中，探頭6通過數(shù)據(jù)線與恒流接收機(jī)7連接；恒流發(fā)送機(jī)1是可以產(chǎn)生恒定直流電壓或恒定直流電流、功率滿足需求的電氣設(shè)備，本實(shí)施例恒流發(fā)送機(jī)1使用220v市電電源，便于現(xiàn)場有市電堤壩工程使用，恒流發(fā)送機(jī)1為可以將220v市電變?yōu)橹绷鞯碾娫丛O(shè)備，恒流接收機(jī)7是可以測量、顯示直流電壓或恒定直流電流的常用電氣設(shè)備。

本實(shí)施方式所述恒流場法探測堤壩滲流入口位置的方法是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

步驟一、將恒流發(fā)送機(jī)1放置在a極板2、b極板3之間，a極板2設(shè)置在堤壩后滲漏出口水中，b極板3設(shè)置在堤壩8前水域遠(yuǎn)方，a極板2通過a極板連接線4與恒流發(fā)送機(jī)1連接，b極板3通過b極板連接線5與恒流發(fā)送機(jī)1連接；

步驟二、恒流接收機(jī)7放在堤壩前水面上的船中，恒流接收機(jī)7連接的探頭6放入水中；

步驟三、開啟恒流發(fā)送機(jī)1電源，恒流發(fā)送機(jī)1通過a極板2和b極板3在堤壩8及堤壩8前水域中建立起恒流電場；

步驟四、開啟恒流接收機(jī)7電源，船載恒流接收機(jī)7及水中的探頭6隨船體在堤壩8前水域移動(dòng)，當(dāng)水中的探頭6鄰近滲漏通道9入口時(shí)，探頭6就可以探測到恒流電場在此處異常增大的電場強(qiáng)度或電流密度值，恒流接收機(jī)7提示發(fā)現(xiàn)滲漏入口。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施例為便于現(xiàn)場無220v市電堤壩工程使用本發(fā)明設(shè)備，用蓄電池作為恒流發(fā)送機(jī)1的供給電源。為提高探測精度，恒流發(fā)送機(jī)1將蓄電池的直流低電壓升為直流高壓后，作為堤壩及其前面水域中產(chǎn)生恒流電場的電源。圖2為本實(shí)施方式恒流發(fā)送機(jī)1直流升壓電路結(jié)構(gòu)組成。

本實(shí)施例裝置組成其他部分同實(shí)施方式一。

本實(shí)施例探測堤壩滲流入口位置的方法實(shí)現(xiàn)步驟同實(shí)施方式一。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實(shí)施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
恒流場法探測堤壩滲流入口位置的裝置及方法，它涉及一種探測堤壩滲流入口位置的裝置及方法，具體涉及一種恒流場法探測堤壩滲流入口位置的裝置及方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有堤壩管涌滲漏檢測儀存在的漏報(bào)或錯(cuò)報(bào)滲漏入口位置探測結(jié)果問題。本發(fā)明所述裝置包括恒流發(fā)送機(jī)、A極板、B極板、A極板連接線、B極板連接線、探頭和恒流接收機(jī)，A極板設(shè)置在堤壩滲漏出口水中，B極板設(shè)置在堤壩前水域遠(yuǎn)方水中，恒流發(fā)送機(jī)設(shè)置在A極板、B極板之間，A極板通過A極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接，B極板通過B極板連接線與恒流發(fā)送機(jī)連接，恒流接收機(jī)設(shè)置在堤壩前水域水面上的船中，探頭設(shè)置在水中，探頭通過數(shù)據(jù)線與恒流接收機(jī)連接。本發(fā)明屬于水利堤壩隱患測試技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：白廣明;張守杰;楊甫權(quán);孫震;劉曉波;孫光年;盧建旗;趙洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黑龍江省水利科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.12
技術(shù)公布日：2017.07.14