利用量水设备对在水头的作用下通过和基础渗出的水量进行定期的量测。在渗流稳定情况下,渗流量与作用水头通常保持相应的变化。若渗流量在同一水头作用下显著增减,则说明渗流边界条件或防渗排水设施效能发生了变化。渗流量的显著增加,可能是坝体或坝基发生管涌或出现渗流通道的征兆;反之,则可能是排水设施的淤堵。在正常条件下,由于坝前淤积,同一水头下渗流量将逐年减少。
利用量水设备对在水头的作用下通过和基础渗出的水量进行定期的量测。在渗流稳定情况下,渗流量与作用水头通常保持相应的变化。若渗流量在同一水头作用下显著增减,则说明渗流边界条件或防渗排水设施效能发生了变化。渗流量的显著增加,可能是坝体或坝基发生管涌或出现渗流通道的征兆;反之,则可能是排水设施的淤堵。在正常条件下,由于坝前淤积,同一水头下渗流量将逐年减少。因此,进行渗流量观测,是判别水工建筑物渗流是否正常,检验防渗排水设施的效能和推断水工建筑物及其基础是否产生渗流破坏的必要手段。尤其当未设观测断面的部位产生渗流破坏时,其征兆只能由渗流量的观测结果才能得到反映。
观测设备布置 根据坝型和水库的具体条件并结合观测方法进行布置。并尽量排除地表水和建筑物泄水的干扰。对水工建筑物及基础的渗水要尽可能分别观测,以便于迅速、准确地判断相应部位防渗工作的效能。当透水层埋藏深厚、呈“潜流”渗漏时,可利用渗水压力观测管或专设“潜流”观测管观测管内水位(见图)。然后根据观测管提供的坡降、已知透水层厚度、过流宽度和渗透系数计算渗流量。
渗流量观测管布置示意图
观测方法 根据渗流大小及汇流条件选用适当的渗流量观测方法。
容积法 当渗流量小于1升/秒时选用,可根据一定时间内用容器所收集的水量来计算渗流量。
量水堰法 适用于渗流量为1~300升/秒的范围。此法按断面形式又分三角堰、梯形堰、矩形堰三种。①三角堰的过水断面一般是底角90°的等腰三角形。测流量不大于70升/秒,堰上水深不超过0.3米,采用堰的自由出流公式计算渗流量,也可制成图表根据堰上水深直接查得渗流量。②梯形堰的过水断面一般为等腰梯形,边坡常用1∶0.25,堰口水平,底宽不宜大于堰上水头的3倍,最大过水深不宜超过0.3米,测流量范围为1~300升/秒。按梯形堰流量公式计算,也可制成图表直接查得。③矩形堰的过水断面为矩形,它又可分为有侧收缩和无侧收缩两种,有侧收缩矩形堰,堰前每侧的侧收缩应该等于或大于堰上两倍最大水头,堰后每侧的侧收缩应等于或大于堰上最大水头。无侧收缩矩形堰的堰后水舌两侧边墙上应设通气孔,堰口水平,堰口宽度一般为2~5倍堰上最大水头,最小宽度为0.25米,最大宽度为2.0米,一般用于测渗流量大于50升/秒的情况。渗流量可按照相应的有侧收缩或无侧收缩堰流公式进行计算,也可制成实用图表查取。量水堰一般设置在集水沟的平直段,沟的上下游要护砌防漏,堰壁要与水流正交,并要适当抬高堰上游水深,以保证堰顶水舌自由出流。为略去行近流速,要求堰高应等于或大于5倍堰前水头,量水堰水尺应设在堰口上游3~5倍堰顶水头处,水尺零点和堰口高程要准确可靠。
断面测流法 将渗水引入具有规整断面的集水沟内,根据测读的水深、流速及过水断面计算渗流量。这种方法适用于渗流量较大,且集水沟比较规则平直的工程。其测读方法、仪器选用及流量计算,均按水文规范或手册进行(见。
渗流量观测应结合上下游水位、水温和其它有关渗流项目进行。如土坝渗流量的观测要与同时进行。混凝土坝和砌石坝则应结合蓄水初期,高水位或水位骤涨期间,要加密测次。为了解坝体、坝基或坝肩接头的潜蚀和溶蚀现象,需定期观测渗水透明度和进行水质分析(见。渗流量观测的资料,在分析之前应进行温度校正,要绘制渗流量与水位过程线,渗流量与水头相关线及进行潜流估算等。对于承压流要采用化引流量法(即单位作用水头下的渗流量)进行分析,看它是否随时间变化。若化引流量过程线逐年下降,则渗流条件好转,反之则认为变坏。若是无压流则用流量与水头相关线法,从相关线的左右移动或转折来判断渗流条件变化。渗流量分析,还应与成果结合进行。
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