一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备。它包括阵列位移计、锚、固定桩、综合采集器、蓄电池和电脑；阵列位移计位于引流槽底部；阵列位移计分别与锚、固定桩连接；综合采集器分别与阵列位移计、蓄电池、电脑连接。本实用新型专利技术克服了现有技术对于堰塞体引流槽动态冲刷变形演进过程没有有效且实用的应急监测装备，无法及时获取引流槽槽底和槽坡的冲刷变形演进过程的缺点；具有实现堰塞体槽底和槽坡冲刷变形演进过程的自动化监测的优点。化监测的优点。化监测的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备


[0001]本技术涉及堰塞湖应急监测预警
，更具体地说它是一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备。

技术介绍

[0002]我国是世界上地质灾害最为频发的国家之一，特别是西部高山峡谷地区，地壳变形、地震活动等较为强烈，滑坡、泥石流和崩塌等自然灾害极易导致堆积体堵江而形成堰塞体，坝前水位随着来水的逐渐积累而形成堰塞湖。堰塞湖淹没水位的逐渐抬升会造成巨大的淹没损失，一旦堰塞体溃坝，超标准洪水对下游极易造成灾难性后果。
[0003]通过对堰塞湖的应急抢险能有效降低潜在灾害和风险，堰塞湖应急抢险时间紧、交通不便、环境恶劣、基础资料匮乏。为了有序消除或规避堰塞湖的潜在风险，根据历史经验和堰塞湖现场实际情况，可以在堰塞体上择机选择合理位置开挖引流槽，有序地引导洪水从引流槽进行下泄，避免突发的或不可控的溃决对下游造成巨大灾害。例如，2018年白格滑坡两次堵塞金沙江形成堰塞湖，通过择机在堰塞体上开挖引流槽引导洪水有序下泄，能有效且大幅度降低下游灾害。
[0004]引流槽随着洪水的逐渐冲刷，含有大量砂砾或块石的水流流向下游河道，引流槽底部和槽坡会被严重冲刷，导致槽底高程逐渐下降，槽坡逐渐向两岸扩张。随着流量和流速的逐渐增大，会进一步加剧引流槽的冲刷。及时有效地获取引流槽现场槽底和槽坡形状动态变化的真实第一手数据，对于掌握堰塞体泄流状态和进度、评价堰塞湖安全性态、进行科学分析和研究、指导现场应急抢险、保护下游人民生命财产安全等具有多方面的重要意义。
[0005]然而，目前对于堰塞体引流槽动态冲刷变形演进过程没有有效且实用的应急监测装备，无法及时获取引流槽槽底和槽坡的冲刷变形演进过程，无法为水力耦合仿真分析、洪水演进计算、溃决机理分析等提供现场的关键参数，难以为现场的应急抢险和科学决策提供实时有效的科学依据。
[0006]因此，开发一种用于堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急监测装置很有必要。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了提供一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，该装备在引流槽开始泄流之前进行布置和安装，在引流槽被冲刷导致底部下降和槽坡向两岸扩张过程中，对引流槽动态冲刷变形演化过程进行实时监测。
[0008]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：包括阵列位移计、锚、固定桩、综合采集器、蓄电池和电脑；
[0009]阵列位移计位于引流槽底部；
[0010]阵列位移计分别与锚、固定桩连接；
[0011]综合采集器分别与阵列位移计、蓄电池、电脑连接。
[0012]在上述技术方案中，阵列位移计包括硬管、软管和加速度传感器；加速度传感器安装在硬管内部；
[0013]硬管有多节；相邻二节硬管之间通过软管进行柔性连接。
[0014]在上述技术方案中，硬管的长度为0.3m或0.5m或1.0m。
[0015]在上述技术方案中，二个铅条安装在单个硬管外侧，夹具套在二个铅条外周；
[0016]铅条的横截面为同心双半圆；
[0017]铅条的内半径与硬管的外半径相等。
[0018]在上述技术方案中，阵列位移计包括顺流向阵列位移计和垂直流向阵列位移计；
[0019]顺流向阵列位移计位于引流槽底部；
[0020]垂直流向阵列位移计位于引流槽底部横断面。
[0021]在上述技术方案中，顺流向阵列位移计上游端与锚通过索链连接；
[0022]垂直流向阵列位移计与锚通过斜拉索连接；
[0023]固定桩包括固定端固定桩和活动端固定桩；
[0024]固定端固定桩和活动端固定桩分别安装于堰塞体两岸、且位于引流槽外侧；
[0025]垂直流向阵列位移计的固定端与固定端固定桩连接、活动端与活动端固定桩连接。
[0026]在上述技术方案中，综合采集器与蓄电池通过电缆连接；综合采集器与电脑通过电缆连接。
[0027]在上述技术方案中，综合采集器包括第一综合采集器和第二综合采集器；
[0028]蓄电池包括第一蓄电池和第二蓄电池；
[0029]电缆包括第一电缆和第二电缆；其中，第一电缆为钢丝铠甲电缆；第二电缆为常规电缆；
[0030]第一综合采集器通过第二电缆分别与活动端固定桩、第一蓄电池连接；电脑为便携式电脑；
[0031]第二综合采集器通过第二电缆分别与第二蓄电池连接；第二综合采集器通过第一电缆与顺流向阵列位移计上游端连接。
[0032]本技术的有益效果如下：
[0033](1)本技术结合阵列位移计、加速度传感器、综合采集器、蓄电池和电脑，能实现堰塞体槽底和槽坡冲刷变形演进过程的自动化监测，为堰塞湖应急抢险中计算分析和研判决策等提供现场引流槽关键参数，突破目前堰塞体应急抢险中引流槽槽底和槽坡动态变形难以应急测量的壁垒；
[0034](2)可以实现引流槽冲刷变形的自动化监测，监测频率高、自动化程度高，大幅度降低人工测量或其它测量方式的观测成本，有效规避人工测量的危险性；
[0035](3)可以实现堰塞体槽底和槽坡的接触式动态变形监测，确保了观测成果的可靠性和观测精度。
[0036]本技术基于柔性阵列位移计对引流槽动态非规则变形的感测功能，结合附重铅条的沉底功能、锚对阵列位移计端头的锚固功能、固定桩的辅助安装作用、钢丝铠甲电缆的保护作用、综合采集器采集和存储功能等，实现了引流槽动态冲刷变形的自动化应急监测，突破了目前堰塞体应急抢险中引流槽槽底和槽坡动态变形难以应急测量的技术壁垒。
附图说明
[0037]图1为本技术优选实施例的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备应用在堰塞体应急监测的示意图。
[0038]图2为图1中的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备中阵列位移计的结构原理示意图。
[0039]图3为图2的A处放大图。
[0040]图4为图1中顺流向阵列位移计的结构和工作原理示意图。
[0041]图5为图1中垂直流向阵列位移计的结构和工作原理示意图。
[0042]图6为本技术中的阵列位移计的硬管外周设置铅条的爆炸图。
[0043]图7为本技术中的铅条的侧视图。
[0044]图8为本技术中的阵列位移计外周安装铅条、且铅条外周通过夹具夹紧的剖视图。
[0045]图9为本技术实施例中堰塞体引流槽泄流前堰塞体影像和阵列位移计布置情况图。
[0046]图10为图9的A处放大图。
[0047]图11为本技术实施例中堰塞体引流槽冲刷实景及阵列位移计动态测量过程图。
[0048]图12为本技术实施例中由现场顺流向阵列位移计实时观测的堰塞体引流槽顺流向槽底动态演化过程图。
[0049]图1中，G1表示堰塞坝；G2表示水体流向；G3表示下游；G4表示引流槽；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：包括阵列位移计(A)、锚(30)、固定桩(B)、综合采集器(C)、蓄电池(D)和电脑(80)；阵列位移计(A)位于引流槽底部；阵列位移计(A)分别与锚(30)、固定桩(B)连接；综合采集器(C)分别与阵列位移计(A)、固定桩(B)、蓄电池(D)、电脑(80)连接。2.根据权利要求1所述的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：阵列位移计(A)包括硬管(11)、软管(12)和加速度传感器(13)；加速度传感器(13)安装在硬管(11)内部；硬管(11)有多节；相邻二节硬管(11)之间通过软管(12)进行柔性连接。3.根据权利要求2所述的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：硬管(11)的长度为0.3m或0.5m或1.0m。4.根据权利要求3所述的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：二个铅条(14)安装在硬管(11)外侧，夹具(15)套在二个铅条(14)外周；铅条(14)的横截面为同心双半圆；铅条(14)的内半径与硬管(11)的外半径相等。5.根据权利要求4所述的堰塞体引流槽动态冲刷变形自动化应急测量装备，其特征在于：阵列位移计(A)包括顺流向阵列位移计(10)和垂直流向阵列位移计(20)；顺流向阵列位移计(10)位于引流槽底部；垂直流向阵列位移计(20)位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭绍才，蔡耀军，郑栋，杜泽快，刘洪亮，段国学，肖磊，李少林，丁林，徐昆振，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：