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簡介
最近幾十年來,我國的基本建設一直都以高速不斷增長,隨著我國科技的進步和國外先進技術的引進,越來越多的大型建筑和地下工程正在或將要建設,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注,這些事故大多都和地下水有關,如事先能測量出地下水測量的相關參數(shù),人們就能避免或減輕事故,因此我們不能不認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。如何準確測量到它的數(shù)值,卻一直是工程技術人員面前的難題,長期以來人們通過種種方法試圖測量它們,但由于地質條件的復雜苛刻和技術所限,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,同位素示蹤測量、電法測量、電導測量、電熱式測量、探地雷達等,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)代電子技術和計算機技術的發(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軌跡,加上水下探頭所帶的高精度電子羅盤所確定的實際方向,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動碰撞、溶液溶質的比重差異、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的方法。在地下水流速小于能推動傳統(tǒng)機械式葉輪流速儀的流速段,這是目前已知唯一可實用的測量法。較正在試驗中的電熱傳導法、電導溶質測量法有著更高的精度與可信度。
為了進一步提高測量的精度和應用范圍,在水下自身示蹤微粒較少或顯示不清楚的情況下,本儀器還配套設計有示蹤劑投射裝置,可人為遠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)原樣機試用結果,我們放棄了原設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計方案,充分利用微電子技術的最新成果,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,上位機接收數(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,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,為推廣應用打下了好的基礎。
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,本公司也提供相關的儀器和測量技術。
主要技術參數(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。滲透系數(shù)降低了二到三個數(shù)量級。原來的強滲透層隱患得了很好的解決。
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