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簡介
最近幾十年來,我國的基本建設(shè)一直都以高速不斷增長,隨著我國科技的進(jìn)步和國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn),越來越多的大型建筑和地下工程正在或?qū)⒁ㄔO(shè),特別是大量出現(xiàn)的地鐵、超高層大樓、大型過海過江大橋、過江過河的大型遂道、大型礦井煤田等等,這些建筑的基坑越來越大越來越深,在施工和使用時,常常會出現(xiàn)滲漏、塌方、涌水等事故,由于現(xiàn)在重大事故的政治影響和經(jīng)濟(jì)損失十分巨大,施工安全和這些建筑以后的使用安全被政府及社會各界密切關(guān)注,這些事故大多都和地下水有關(guān),如事先能測量出地下水測量的相關(guān)參數(shù),人們就能避免或減輕事故,因此我們不能不認(rèn)真對待地下水測量的問題。
地下水狀態(tài)有多種描述的方法,如水壓、流速、流向、孔隙度、水力坡度等等、其中水的流速和流向是最重要和最基本和參數(shù)之一,許多其它的參數(shù)可以從這兩項參數(shù)中推算出來。如何準(zhǔn)確測量到它的數(shù)值,卻一直是工程技術(shù)人員面前的難題,長期以來人們通過種種方法試圖測量它們,但由于地質(zhì)條件的復(fù)雜苛刻和技術(shù)所限,人們一直沒有找到一種較理想的測量方法,目前較常用的方法是抽水試驗(yàn),同位素示蹤測量、電法測量、電導(dǎo)測量、電熱式測量、探地雷達(dá)等,但這些測量方法都存在各種較大的弊端和測量誤差,還沒有一種公認(rèn)的方便快捷的測量方式。
CS9000地下水流速流向儀是我公司最新研制成的地下水流速流向儀,它得益于現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,采用多種最新的科技成果,可在已有的口徑大于50毫米的成井中直接測量地下水的流速和流向。它的測量基于示蹤原理,即利用水中已有的示蹤物(如細(xì)小的懸浮顆粒),或人為地加入特定的螢光示蹤劑,利用不同紫外波長大功率LED燈形成多角度顯影背景和投射光源,通過顯微拍攝的方式連續(xù)記錄不同時段微粒所在的位置及變化,通過分析這些微粒行進(jìn)軌跡,加上水下探頭所帶的高精度電子羅盤所確定的實(shí)際方向,通過統(tǒng)計的方式就能得出地下水的流速流向的參數(shù),為了減小微粒受外界其它微粒的分子熱運(yùn)動碰撞、溶液溶質(zhì)的比重差異、濃度差異等等引起的測量誤差,使用人員可通過大量的水下紀(jì)錄信息利用誤差分折的方法逐步逼近所需的精度,該方法從原理上講和放射性同位素采用的測量原理是一致的,但它避免了放射性同位素操作種種特殊要求的限制,是可信度很高的直接測量地下水流速流向的一種先進(jìn)的方法。在地下水流速小于能推動傳統(tǒng)機(jī)械式葉輪流速儀的流速段,這是目前已知唯一可實(shí)用的測量法。較正在試驗(yàn)中的電熱傳導(dǎo)法、電導(dǎo)溶質(zhì)測量法有著更高的精度與可信度。
為了進(jìn)一步提高測量的精度和應(yīng)用范圍,在水下自身示蹤微粒較少或顯示不清楚的情況下,本儀器還配套設(shè)計有示蹤劑投射裝置,可人為遠(yuǎn)程操控投射少量的示蹤劑或螢光劑,該示蹤劑與本儀器的LED燈所照射的波長相配套,能較好地顯現(xiàn)微粒的影象。
根據(jù)原樣機(jī)試用結(jié)果,我們放棄了原設(shè)計采用的視頻電纜的圖像傳送方式,這種方法電纜易損壞且操作不便,數(shù)百米的視頻電纜與電線收放是極困難的事,所以本儀器采用了新的設(shè)計方案,充分利用微電子技術(shù)的最新成果,使用目前最流行的嵌入式系統(tǒng),采用ARM9系列的高速數(shù)據(jù)處理器,將采集的圖像經(jīng)數(shù)字壓縮后上傳至上位機(jī),上位機(jī)接收數(shù)據(jù)再將數(shù)據(jù)還原。這種方法不僅傳送的距離提高,而且可以使用多芯通用電纜,單根線且較柔細(xì),不僅操作使用方便,堅固耐用,重要的是配套線纜的價格大大下降,為推廣應(yīng)用打下了好的基礎(chǔ)。
和所有的儀器一樣,本儀器也有它的局限性,在使用時要有較好的洗井過程,水的清潔度要達(dá)到可分辨出微粒的條件。地下水流的速度不低于米/日 的數(shù)量級等。如水流在厘米數(shù)量級/日,建議采用放射性同位素的測量方法,本公司也提供相關(guān)的儀器和測量技術(shù)。
主要技術(shù)參數(shù)
測量速度:1-100米/日
測深:
適用井徑:50
電子羅盤精度:≦1度
圖片上傳速度:1幀/秒
流速流向誤差:≦5%
電源:12V
平均耗電: 12V
測量實(shí)例1
新華城AB地塊項目位于江蘇省南京市建鄴區(qū),3層地下室挖深
測量實(shí)例2
江蘇省洪澤湖大堤管涌滲漏路徑測量
洪澤湖是中國第四大淡水湖,水位
1、經(jīng)防滲墻處理以后,地下永滲流場的滲流方向發(fā)生了較大的變化。滲流方向由原來的東西向轉(zhuǎn)變成南北向;滲流通道上的滲流量比原來減少了98%以上,而非通道上的2-3#孔卻增加了11%。二者顯示說明,經(jīng)防滲墻處理之后,原滲漏通道上的滲流量得到了很好的控制。由于防滲墻的不連續(xù)性(只做了
2、原滲漏通道上的滲流量的變化,檢測防滲墻下部盼滲漏水量減少了97%,特別是4-
3、各測孔兩次滲漏量測量結(jié)果在水平面上的比較,防滲墻建成以后,滲漏量增加的只有2-3#,其余4個測孔的滲漏減少量在83-91%之間。
4、工程處理之后,管涌滲漏的主滲水通道得到了很好的控制。主滲漏通道上滲透特性有了明顯的好轉(zhuǎn)。滲透系數(shù)降低了二到三個數(shù)量級。原來的強(qiáng)滲透層隱患得了很好的解決。
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