一種用于壩體排水孔中過濾體的顆粒物截留性能的檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及水中顆粒物檢測技術(shù)及其在水電工程建設的安全防護領(lǐng)域的應 用，特別涉及一種用于壩區(qū)基礎(chǔ)排水孔中顆粒物泄漏的安全檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水電工程建設是我國能源利用的重要方式。通過建設大壩攔截河流，攔河大壩是 極其復雜的工程。在壩區(qū)會遇到各種復雜的地質(zhì)構(gòu)造，安全防護技術(shù)和維護管理措施要求 很高。由于電站壩基中存在擠壓帶、撓曲核部破碎帶和破碎夾層等，其透水性較好，形成了 壩基的滲漏帶，是壩體產(chǎn)生滲透變形的關(guān)鍵因素。
[0003] 電站壩體基礎(chǔ)處理通常采用封閉式帷幕加排水來降低壩基滲透場壓力。在壩體內(nèi) 的廊道中布置減壓排水孔，使得壩基中的積水排出，以降低壩基滲透場壓力。為了防止擠壓 破碎帶中的顆粒物隨排水大量流失，需要在排水孔中安裝過濾體裝置，以阻止大粒徑顆粒 物的流失，避免對壩基結(jié)構(gòu)造成潛在的威脅。
[0004] 排水孔過濾體一般由外包土工布、泡沫軟塑料、PPR花管及尼龍篩網(wǎng)組成，主要功 能是截留地層中粒徑較大的顆粒物。過濾體對顆粒物的截留性會直接影響著排水孔的排水 量，濾布和泡沫軟塑料的特性也會對顆粒物截留效能以及排水量和過濾阻力產(chǎn)生重要影 響。因此，必須對過濾體的過濾性能和顆粒物截留效能進行檢測和標定，以便在工程設計和 實際應用中有可靠的依據(jù)和運行參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的是提供一種用于壩體排水孔過濾體的顆粒物截留性能檢測方 法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及的試驗系統(tǒng)包括：一種用于壩體排水孔過濾體 的顆粒物截留性能檢測系統(tǒng)，其特征在于:該檢測系統(tǒng)包括:進水配水箱1;清水進水栗2;攪 拌機3;顆粒物懸浮液投加計量栗4;提升栗5;進水閥門6;進水壓力表7;流量計8;過濾體密 封卡件;過濾體測試裝置10;過濾體11;出水壓力表12;出水閥門13;在線顆粒計數(shù)儀14;在 線濁度儀15和出水儲水箱16;進水配水箱1連接清水進水栗2和顆粒物懸浮液投加計量栗4， 設有攪拌機3;進水配水箱1通過管路連接到過濾體11，管路上設有提升栗5、進水閥門6、進 水壓力表7、和流量計8;過濾體測試裝置10內(nèi)設有過濾體11;過濾體11上端頭和下端頭分別 設有過濾體密封卡件;過濾體測試裝置10通過管路連接出水儲水箱16,管路上設有出水壓 力表12、出水閥門13、在線顆粒計數(shù)儀14和在線濁度儀15和出水儲水箱16;
[0007] -個過濾體密封卡件卡緊和密封過濾體下端頭，使得過濾體的下端頭完全密封； 另一個過濾體密封卡件密封和隔離過濾體的上端頭，使得過濾體內(nèi)部的濾后水只能從過濾 體的上?而頭流出。
[0008] 應用所述系統(tǒng)的方法，其特征在于：
[0009] 依據(jù)排水孔處的地質(zhì)巖層的組成配置顆粒物濃液，所述顆粒物濃液濃度0.1~ 100NTU，顆粒粒徑在0.1~ΙΟΟΟμπι;將顆粒物濃液和清水按體積比1:500~1:400加至進水配 水箱1中并使用攪拌機3進行充分混合以配制該排水孔處的進水;過濾體測試裝置的過濾壓 差為排水孔的涌水壓力，且在測試過程中該過濾壓差值應等于進水壓力表7的壓力值減去 出水壓力表8的壓力值的差值;進水由提升栗5加壓和輸送，流經(jīng)進水閥門6、進水壓力表7和 流量計8后輸送到過濾體測試裝置10中，在壓力作用下，進水從過濾體外側(cè)穿透過濾體11的 過濾材料進入到過濾體內(nèi)側(cè)，再經(jīng)過過濾體的上端頭流出，經(jīng)過出水壓力表12、出水閥門13 后進入在線顆粒計數(shù)儀14和在線濁度儀15,以此在線檢測過濾體對水中顆粒物的截留性 能，并當檢測到粒徑大于350μπι的顆粒時及時預警并防止長期泄漏。
[0010] 進一步，過濾體11的過濾流量通過進水提升栗4、以及進水閥門5和出水閥門12進 行調(diào)節(jié)和控制。
[0011 ]進一步，在線顆粒計數(shù)儀的顆粒粒徑檢測范圍為2~750μηι，在線池度儀的池度檢 測范圍為0.1~100NTU。
[0012] 本實用新型具有如下有益效果：
[0013] 1、利用在線顆粒計數(shù)儀和在線濁度儀可實現(xiàn)對壩體排水孔中過濾體對顆粒物的 截留性能進行檢測，可以評價和確定過濾體的顆粒截留性能參數(shù)。
[0014] 2、可以檢測過濾體的破損狀況，對顆粒物泄漏程度和過濾體破損程度進行預警和 監(jiān)控，以便及時維護和更換過濾體。
[0015] 3、可利用提升栗、進水閥門和出水閥門的協(xié)同控制，檢須撾濾體的過濾阻力，研究 和確定不同水壓對過濾體的顆粒物截留性能的影響。
[0016] 4、可依據(jù)排水孔的地質(zhì)條件有針對性地配制不同顆粒特性的水質(zhì)，進行過濾體截 留性能的模擬研究，對壩體排水孔中過濾體的顆粒物截留工況進行預測和評估。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的一種用于壩體排水孔過濾體的顆粒物截留性能檢測方法的示 意圖。
[0018] 1、進水儲水箱;2、清水進水栗;3、攪拌機;4、顆粒物懸浮液投加計量栗;5、提升栗； 6、進水閥門；7、進水壓力表;8、流量計;9、過濾體密封卡件；10、過濾體測試裝置；11、過濾 體;12、出水壓力表;13、出水閥門；14、在線顆粒計數(shù)儀;15、在線濁度儀;16、出水儲水箱。
【具體實施方式】
[0019] 為了更好地體現(xiàn)本實用新型的特點，下面對本實用新型的實施方式作進一步描 述。
[0020] 本實施例中，采用計量栗和提升栗分別將約1000NTU的顆粒物懸浮液和自來水按 照約1:500加至進水水箱中進行充分混合，配制的進水顆粒物粒徑分布見表1，濁度為 2.11NTU。過濾體由外包土工布、泡沫軟塑料、PPR花管及尼龍篩網(wǎng)組成，過濾等效粒徑為 0.33mm 2 095 2 0.27mm，滲透系數(shù)kv>l(T2cm/s。過濾體測試裝置的進水由提升栗加壓至 0.35MPa，流量為30L/min，進入過濾體測試裝置后由過濾體的外部進入至過濾體內(nèi)后經(jīng)上 端頭流出，出水壓力降至0.1 MPa。出水經(jīng)過在線激光式顆粒計數(shù)儀和在線濁度儀的檢測，測 得出水濁度為1.79NTU，出水顆粒物粒徑分布詳見表2?？梢钥闯觯谠摍z測裝置中的過濾體 對大于0.35mm的顆粒粒徑有較好的截留作用，在出水中基本檢測不到該粒徑區(qū)間范圍的顆 粒;而有95%的粒徑小于0.35_的顆粒物可以穿透過濾體。說明該過濾體可以高效地截留 水中粒徑大于〇.35mm的顆粒物。
[0021 ] 表1進水顆粒物粒徑分布
[0022]
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【主權(quán)項】
1. 一種用于壩體排水孔過濾體的顆粒物截留性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：該檢測系統(tǒng) 包括:進水配水箱（1);清水進水栗（2);攪拌機(3);顆粒物懸浮液投加計量栗(4);提升栗 (5);進水閥門（6);進水壓力表(7);流量計(8);過濾體密封卡件;過濾體測試裝置（10);過 濾體（11);出水壓力表（12);出水閥門（13);在線顆粒計數(shù)儀（14);在線濁度儀（15)和出水 儲水箱(16);進水配水箱（1)連接清水進水栗(2)和顆粒物懸浮液投加計量栗(4)，設有攪拌 機(3);進水配水箱（1)通過管路連接到過濾體（11)，管路上設有提升栗(5)、進水閥門（6)、 進水壓力表(7)、和流量計(8);過濾體測試裝置(10)內(nèi)設有過濾體(11);過濾體(11)上端頭 和下端頭分別設有過濾體密封卡件;過濾體測試裝置（10)通過管路連接出水儲水箱（16)， 管路上設有出水壓力表（12)、出水閥門（13)、在線顆粒計數(shù)儀（14)和在線濁度儀（15)和出 水儲水箱(16); 一個過濾體密封卡件卡緊和密封過濾體下端頭，使得過濾體的下端頭完全密封；另一 個過濾體密封卡件密封和隔離過濾體的上端頭，使得過濾體內(nèi)部的濾后水只能從過濾體的 上立而頭流出。
【專利摘要】一種用于壩體排水孔過濾體的顆粒物截留性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：該檢測系統(tǒng)包括：進水配水箱(1)；清水進水泵(2)；攪拌機(3)；顆粒物懸浮液投加計量泵(4)；提升泵(5)；進水閥門(6)；進水壓力表(7)；流量計(8)；過濾體密封卡件；過濾體測試裝置(10)；過濾體(11)；出水壓力表(12)；出水閥門(13)；在線顆粒計數(shù)儀(14)；在線濁度儀(15)和出水儲水箱(16)；本實用新型利用在線顆粒計數(shù)儀和在線濁度儀實現(xiàn)對壩體排水孔中過濾體對顆粒物的截留性能進行檢測，可以評價和確定過濾體的顆粒截留性能參數(shù)；可以檢測過濾體的破損狀況，對顆粒物泄漏程度和過濾體破損程度進行預警和監(jiān)控，以便及時維護和更換過濾體。
【IPC分類】G01N15/08
【公開號】CN205262923
【申請?zhí)枴緾N201521105637
【發(fā)明人】李星, 蘇兆陽, 楊艷玲, 曾慶品
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月27日