【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道泄水洞监测领域，尤其涉及一种用于泄水洞水量的监测装置及方法。
技术介绍
1、岩溶分布复杂而广泛，随着公路建设深入山区，隧道穿越岩溶地质不可避免，故在施工过程中突发涌水或突泥的概率越来越大，对工程、人员、设备等危害极大，是岩溶隧道主要症结。针对强富水的岩溶隧道，为降低发生突涌水的风险，通常会在两幅隧道路线的外侧增设泄水洞。由于现有技术很难全面掌握隐伏溶洞、岩溶管道等突涌水的分布规律，为了保障隧道施工的安全高效，需要对泄水洞所排地下水状态进行监测。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种用于泄水洞水量的监测装置及方法，用于对泄水洞所排地下水实行监测。
2、为实现上述目的，一方面，本专利技术提出一种用于泄水洞水量的监测装置，包括用于与隧道泄水洞相连的排水沟，在靠近排水沟位置处设置有沉淀池；所述排水沟通过进水槽连接至沉淀池；在沉淀池内设置有矩形槽渠和消水装置，且消水装置安装在矩形槽渠的进水端；矩形槽渠的出水端搭在沉淀池其中一侧板的凹槽内；所述沉淀池内的水经过消水装置进入矩形槽渠内，并从矩形槽渠的出水端排出。
3、优选的，在所述沉淀池的其中一侧板的底部设置有排沙口。
4、优选的，在所述凹槽的内壁与所述矩形槽渠的外壁之间填充有水泥砂浆形成防漏层。
5、优选的，所述矩形槽渠由两块侧面钢板和一块底面钢板焊接而成，形成两端及顶面敞开的槽状结构；所述消水装置一块底面钢板和三块侧面钢板焊接而成，形成顶端及一侧面为开口形状竖直槽体
6、优选的，在所述沉淀池的底壁上设置有钢筋支座，所述矩形槽渠的底面钢板与钢筋支座的顶端焊接固定；所述消水装置的下端向下延伸并抵接在所述沉淀池的底壁上。
7、优选的，所述进水槽与所述排水沟处于同一标高。
8、优选的，在所述矩形槽渠两侧内壁上设置有刻度标尺，用于标识矩形槽渠内水位的高度。
9、另一方面，本专利技术还提出一种用于泄水洞水量的监测方法，采用上述监测装置，包括如下步骤：
10、s1、测量矩形槽渠中的水面高度h；
11、s2、根据步骤s1中所测得的矩形槽渠内的水面高度h，以及根据矩形槽渠的内宽b，计算得到泄水洞的排水量q。
12、优选的，在计算矩形槽渠的出水量时，根据如下公式(1)、公式(2)进行计算：
13、
14、其中：kb为矩形槽渠内宽的修正系数，单位为m；
15、kh为矩形槽渠中的水面高度的修正系数，单位为m；该系数与矩形槽渠两侧板与底板的夹角有关，由于两侧板与底板垂直，故取kh＝0.78m；
16、br为矩形槽渠内宽的修正后的宽度，单位为m；
17、hr为矩形槽渠的水面修正后的高度，单位为m；
18、c为流量系数；
19、g为重力加速度；
20、q为泄水洞的出水量，单位为m3；
21、优选的，采用所述公式(1)、公式(2)进行算，需满足如下条件：
22、矩形槽渠内的水面高度h≥0.03m；
23、矩形槽渠的内宽b≥0.15m。
24、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
25、(1)通过采用本专利技术所提供的监测装置，该监测装置修建在隧道泄水洞的排水沟位置处，通过检测测量矩形槽渠中的水面高度，便可以计算得到泄水洞的排水量，因此可以对泄水洞所排地下水状态进行检测，整个监测装置结构简单，且监测方便，可极大提升隧道泄水洞水量的监测能力。
26、(2)本专利技术所提供的监测装置，沉淀池侧板上的凹槽的内壁与矩形槽渠的外壁之间填充有水泥砂浆形成防漏层，不仅可以防止沉淀池中水外渗，还可以保证矩形槽渠主体不会因为水流冲击导致发生位移而影响测量效果。另外，通过利用沉淀池底壁上的钢筋支座与矩形槽渠的底面钢板进行焊接固定，并且消水装置的下端向下延伸并抵接在所述沉淀池的底壁上，在一定程度上保护了矩形槽渠和消水装置组成的集合体不会因为水流过快而发生错动。
27、(3)在本专利技术中，矩形槽渠与消水装置形成连通器结构，使水流从消水装置侧面开口的底部逐渐漫入矩形槽渠内部，可以有效减少水流速度对计算结果的扰动。
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1.一种用于泄水洞水量的监测装置，包括用于与隧道泄水洞相连的排水沟(8)，其特征在于：在靠近排水沟(8)位置处设置有沉淀池(4)；所述排水沟(8)通过进水槽(1)连接至沉淀池(4)；在沉淀池(4)内设置有矩形槽渠(3)和消水装置(2)，且消水装置(2)安装在矩形槽渠(3)的进水端；
2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：在所述沉淀池(4)的其中一侧板的底部设置有排沙口(9)。
3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：在所述凹槽(5)的内壁与所述矩形槽渠(3)的外壁之间填充有水泥砂浆形成防漏层(6)。
4.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述矩形槽渠(3)由两块侧面钢板和一块底面钢板焊接而成，形成两端及顶面敞开的槽状结构；
5.如权利要求4所述的监测装置，其特征在于：在所述沉淀池(4)的底壁上设置有钢筋支座(7)，所述矩形槽渠(3)的底面钢板与钢筋支座(7)的顶端焊接固定；所述消水装置(2)的下端向下延伸并抵接在所述沉淀池(4)的底壁上。
6.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述进水槽(1)与所述
7.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：在所述矩形槽渠(3)两侧内壁上设置有刻度标尺，用于标识矩形槽渠(3)内水位的高度。
8.一种用于泄水洞水量的监测方法，采用权利要求1至6任一项所述的监测装置，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的监测方法，其特征在于：在计算矩形槽渠(3)的出水量时，根据如下公式(1)、公式(2)进行计算：
10.如权利要求9所述的监测方法，其特征在于：采用所述公式(1)、公式(2)进行算，需满足如下条件：
...【技术特征摘要】
1.一种用于泄水洞水量的监测装置，包括用于与隧道泄水洞相连的排水沟(8)，其特征在于：在靠近排水沟(8)位置处设置有沉淀池(4)；所述排水沟(8)通过进水槽(1)连接至沉淀池(4)；在沉淀池(4)内设置有矩形槽渠(3)和消水装置(2)，且消水装置(2)安装在矩形槽渠(3)的进水端；
2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：在所述沉淀池(4)的其中一侧板的底部设置有排沙口(9)。
3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：在所述凹槽(5)的内壁与所述矩形槽渠(3)的外壁之间填充有水泥砂浆形成防漏层(6)。
4.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述矩形槽渠(3)由两块侧面钢板和一块底面钢板焊接而成，形成两端及顶面敞开的槽状结构；
5.如权利要求4所述的监测装置，其特征在于：在所述沉淀池(4)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张胜林，饶军应，王伯余，宋晓龙，熊朝熙，赵昌杰，梅世龙，
申请(专利权)人：贵州省公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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