土石坝安全监测与维修养护-土坝及绕坝渗流量监测设计布置、监测方法介绍

土石坝渗流监测目录4土坝及绕坝渗流量监测设计布置、监测方法介绍04土坝及绕坝渗流量监测设计布置、监测方法介绍※基本知识※三、观测方法渗流量观测根据渗流量的大小和汇集条件，选用如下几种方法：1.当流量小于1L/s时采用容积法；2.当流量在1～300L/s时采用量水堰法；3.当流量大于300L/s或不能设量水堰时，将渗漏水引入排水沟中，采用流速法或超声波流量计测量，这种方法在实际工程中应用较少。（一）容积法观测流量时，需将渗流水引入容器内（如量筒等），测定渗流水容积和充水时间（一般为1min，且不得少于10s），即可求得渗流量。（二）量水堰法常用的有三角堰、梯形堰和矩形堰，常用的为三角堰，各种量水堰的堰板一般采用不锈钢板制作，各种量水堰与堰板结构见下图。量水堰结构示意图a.直角三角形量水堰b.梯形量水堰c.矩形量水堰1.三角堰。适用于流量在1-70L/s之间，三角形堰缺口为一等腰三角形，底角为直角，堰上水头约为50～300mm。2.梯形堰。适用于流量在10-300L/s之间，常用1:0.25的边坡，底（短）边宽度b应小于3倍堰口水头H，一般在0.25～1.5m范围。3.矩形堰。适用于流量>50L/s，堰口b应为2～5倍堰上水头H，一般在0.25～2.0m范围内。矩形堰分为无侧向收缩和有侧向收缩两种。用于观测堰上水头的仪器设备有：水尺、水位测针或量水堰水位计。水尺精度不低于1mm，水位测针或量水堰水位计精度不低于0.1mm。测流速法观测渗流量的测速沟槽应是长度不小于15m的直线段，且断面一致，保持一定纵坡，不受其它水干扰。（三）流速法观测渗流量的测速沟槽应是长度不小于15m的直线段，且断面一致，保持一定纵坡，不受其它水干扰。土石坝渗流监测目录4土坝及绕坝渗流量监测设计布置、监测方法介绍四、观测与计算1.量水堰法当测量量水堰堰顶水头时，应读到最小估读单位，量水堰的流量Q（m3/s）计算公式如下：

直角三角形量水堰式中：H－堰上水头（m）

梯形量水堰堰口应严格保持水平，1:0.25的梯形堰流量Q计算公式为：

矩形量水堰矩形量水堰计算较为复杂，无侧向收缩矩形量水堰流量Q计算公式为：式中：m=（0.402+0.054H/P），其余符号见上图。2.容积法直接测定渗漏水的容积和充水时间（一般为1min，且不得小于10s）。3.水质分析水质分析所需水样应在规定的监测孔、排水孔或廊道排水沟内取得。在监测孔中取样时，也应在水库内同时取水样，以便分析比较。坝体混凝土中或基岩中的析出物，应取样做分析，检查是否有化学管涌或机械管涌发生。水质分析包括物理指标和化学指标两部分，有水质分析有全分析和简分析，一般情况下仅作简分析项目。全分析项目包括有：

水的物理性质：水温、气味、混浊度、色度。

PH值。

溶解气体：游离二氧化碳－CO2、侵蚀性二氧化碳－CO2、硫化氢－HO2、溶解氧－O2。

耗氧量。

生物原生质：亚硝酸根－H-2、硝酸根－NO-3、磷－P、铁离子（高铁－Fe3+及亚铁－Fe2+）、氨离子－NH+4、硅－Si。

总碱度、总硬度及主要离子、碳酸根－CO2-3、重碳酸根－HCO-3、钙离子－Ca2+、镁离子－Mg2+、氯离子－C1-、硫酸根－SO2-4、钾和钠离子－K++Na+。

矿化度。简易分析项目包括有：色度、水温、气味、混浊度、PH值、游离二氧化碳、矿化度、总碱度、硫酸根、重碳酸根及钙、镁、钠、钾、氯等离子。三、绕坝渗流监测大坝的两岸山体一般为岩石、岩石风化层和坡积土构成。若山体岩石裂隙、节理和岩溶发育，或有断层通过，或堆积层透水，且强度较低，则绕坝渗流除影响两岸山体本身的安全外，对坝体和坝基的渗流也可能产生不利的影响。因此应进行绕坝渗流观测。一、绕坝渗流观测设计绕坝渗流观测，包括两岸坝端及部分山体、土石坝与岸坡或混凝土建筑物接触面，以及防渗齿墙或灌浆帷幕与坝体或两岸接合部等关键部位。绕坝渗流的测点布置应根据地形、枢纽布置、渗流控制设施及绕坝渗流区渗透特性而定。(1)大坝两端的绕渗观测，宜沿流线方向或渗流较集中的透水层（带）设2～3个观测断面，每个断面上设3～4条观测铅直线（含渗流出口），如需分层观测应做好层间止水。(2)土石坝与刚性建筑物接合部的绕渗观测，应在接触轮廓线的控制处设置观测铅直线，沿接触面不同高程布设观测点。(3)在岸坡防渗