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不同类型大坝,该如何选择适配的大坝渗流监测设备?
更新时间:2025-12-22      阅读:34

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  大坝渗流监测设备的选型需紧扣坝型结构、地质条件与渗漏风险特征,不同类型大坝的防渗体系、受力模式差异显著,需针对性选择监测设备,才能实现精准感知、有效预警。本文聚焦土石坝、混凝土坝、浆砌石坝三大主流坝型,拆解适配性选型要点与设备组合方案。

  土石坝:聚焦防渗体与坝基渗漏,优先 “分布式 + 高防护” 设备。土石坝以土料、石料为主要筑坝材料,渗漏风险集中在防渗心墙 / 斜墙、坝基接触面及坝肩绕渗,且坝体多为散粒体结构,对设备防护性要求高。渗压监测应选用振弦式渗压计(防护等级 IP68,耐腐耐磨),布设于防渗体两侧、坝基排水层,重点监测渗压差变化,推荐精度 ±0.1% FS,捕捉心墙破损引发的压力突变;渗流量监测适配三角堰 / 梯形堰,搭配超声波水位计,针对坝体浸润线监测需加装管式沉降仪,同步捕捉渗流与变形关联风险。考虑到土石坝多建于偏远山区,传输设备优先选择 LoRa + 北斗双模模块,确保无信号区域数据稳定回传,传感器需具备抗沉降、防鼠咬防护设计。

大坝渗流监测设备

  混凝土坝:侧重裂缝与坝基扬压力,选用 “高精度 + 集成化” 设备。混凝土坝(含重力坝、拱坝)结构致密,渗漏风险主要来自坝体裂缝、坝基扬压力超标及伸缩缝渗漏,对监测精度与数据集成性要求高。渗压监测光纤光栅渗压计,精度达 ±0.05% FS,抗电磁干扰能力强,适配大坝复杂电磁环境,布设于坝基灌浆帷幕前后、坝体廊道内,实时监测扬压力变化;裂缝渗漏监测搭配渗流量传感器与光纤测温仪,通过 “流量 - 温度” 联动数据,精准识别裂缝渗漏位置与发展趋势。传输系统推荐光纤环网 + 5G 双模架构,满足高频数据(每分钟 1 次)传输需求,采集终端需支持多协议集成,实现渗流、应力、变形数据统一管理,适配混凝土坝精细化监测需求。

  浆砌石坝:针对砌体缝隙渗漏,选择 “低成本 + 易安装” 设备。浆砌石坝由石块与砂浆砌筑而成,渗漏风险集中在砌体缝隙、坝体与基础接触面,且多为中小型水库坝型,运维成本有限。渗压监测选用经济型振弦式渗压计(精度 ±0.2% FS),重点布设于坝基排水孔、坝体分层砌筑面,无需复杂校准;渗流量监测适配薄壁堰 + 翻斗式流量计,安装简便、维护成本低,能满足中小流量(0.1-10L/s)监测需求。考虑到浆砌石坝结构稳定性相对较弱,传感器采用表面安装或浅孔埋设方式,避免钻孔施工破坏坝体结构;传输设备选用 4G 低功耗模块,续航可达 2 年以上,降低运维频次,适配中小型坝体的管理需求。

  此外,特殊场景需针对性适配:高寒地区大坝(无论何种类型)需选用宽温型设备(-40℃~85℃),传感器加装保温护套;岩溶发育区大坝需增加孔隙水压力计密度,重点监测坝基岩溶通道渗漏;老旧坝改造项目优先选择免开挖安装设备,减少对原有坝体结构的扰动。

  选型核心原则是 “风险匹配、效能优先”:高风险区域(如防渗心墙、坝基关键断面)选用高精度设备,一般区域搭配经济型设备;同时兼顾安装可行性与运维成本,形成 “核心区域精准测、全域覆盖全面控” 的设备组合,确保监测系统既适配坝型特性,又能高效捕捉渗漏风险。

 

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