专利名称：填埋场渗滤液导排层水头测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及渗滤液水头测试装置及测试方法，尤其是涉及一种填埋场渗滤液导排层水头测试装置及测试方法。
背景技术：
我国上世纪八九十年代建成的第一代垃圾填埋场，尤其是位于南方湿润多雨地区的填埋场，由于在填埋作业区缺乏有效的雨污分流措施，场内渗滤液导排系统易发生淤堵以及我国生活垃圾初始含水量过高等原因，导致填埋体内渗滤液水位过高，多在填埋面以下5米以内，以致防渗衬垫层上的渗滤液水头远大于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)所要求的30cm，不仅威胁垃圾堆体稳定，也增加渗滤液渗漏污染风险。为了评估垃圾填埋场的稳定状态，非常有必要对垃圾堆体进行渗滤液水位监测。 渗滤液水位监测包括垃圾堆体主水位、滞水位以及防渗衬垫层上的渗滤液水头。垃圾堆体主水位、滞水位主要是通过在垃圾堆体上打设竖向水位管来实现，而防渗衬垫层上渗滤液水头的监测一直是填埋场工程领域的一个技术难题。现有防渗衬垫层上渗滤液水头监测一般采用以下两种方法(1)竖向水位管和水平连通管联合测定法，该方法最大的缺点无法测试防渗衬垫层在垃圾填埋过程的沉降，导致其测试结果偏小，无法反映实际情况，另一方面水平连通管需直接穿过场底的防渗衬垫层，易导致防渗衬垫层的破坏，造成环境污染； (2)孔隙水压力计测试，该方法难以保障孔隙水压力计在渗滤液浸泡中的长期耐久性，也难以选择合适的量程进行测试。
发明内容
本发明目的在于提供一种填埋场渗滤液导排层水头测试装置及测试方法，采用剖面沉降仪和地下水位计联合测定渗滤液导排层水头的方法，可以准确确定垃圾填埋场防渗衬垫层上的渗滤液水头。本发明所采用的技术方案是
一、一种填埋场渗滤液导排层水头测试装置
发明包括导管、回管、滑轮装置、剖面沉降仪、地下水位计、钢丝绳、土工复合排水网和基座。滑轮装置、回管和前端开孔的导管均放置在需进行渗滤液水头监测的防渗衬垫层上， 导管的前端开孔处包覆有土工复合排水网，滑轮装置分别与导管的前端和回管的一端连接，导管与回管沿渗滤液导排层底部铺设到地表的高程基准点，钢丝绳依次穿过回管、滑轮装置中的滑轮及导管后，钢丝绳的一端能与剖面沉降仪探头或地下水位计探头连接后，再与高程基准点的基座上的滑轮连接，钢丝绳的另一端露出回管后处于自由状态。二、一种填埋场渗滤液导排层水头测试方法
将导管和回管的一端均连接在滑轮装置上，与滑轮装置一起埋设在渗滤液导排层底部渗滤液水头监测处，导管和回管的另一端铺设至基座，并在导管和回管内安装钢丝绳，在导管的局部开孔外包覆有土工复合排水网；其中
31)导管初始高程测量时采用GPS系统测试高程基准点的高程，剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管，间隔0. 5米测试导管各点的读数，直至导管开孔处即渗滤液水头监测点，并记录从导管管口至该点的长度为渗滤液水头监测点长度，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管；
2)监测时导管高程测量采用GPS系统测试高程基准点的高程，剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管，间隔0. 5米测试导管各点的读数，直至导线进入导管的长度达到渗滤液水头监测点长度时，记录此时读数，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管。3)监测时渗滤液水头测量将地下水位计探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将地下水位计送入导管中，直至地下水位计探头接触到水位面时报警装置响起， 记录此时地下水位计导线上的刻度，即地下水位计从管口进入导管中导线的长度，称为水位计长度，完成后将地下水位计拉出导管。4)渗滤液导排层水头计算根据剖面沉降仪的测试结果计算渗滤液水头监测点的高程，结合地下水位长度根据剖面沉降仪的测试结果计算地下渗滤液水位面的高程，两者高程之差即为此时渗滤液水头监测点渗滤液导排层水头。本发明具有的有益效果是
1)该装置埋设方便，具有良好的耐腐蚀性能，并且操作非常简便；
2)通过剖面沉降仪和地下水位计的联合测定，实现导排层沉降过程中导排层渗滤液水头监测点渗滤液水头的准确测量；
3)在测试过程中，避免了对复合衬垫系统造成破损，防止渗滤液泄漏污染环境；
4)还可以得到渗滤液导排层在垃圾填埋过程中的沉降。
图1是本发明安装剖面沉降仪的结构及测试示意图。图2是本发明安装地下水位计的结构及测试示意图。图3是滑轮装置的细部结构图。图4是剖面沉降仪与地下水位计联合测定渗滤液高度的原理图。图中1、导管，2、回管，3、滑轮装置，4、剖面沉降仪，5、地下水位计，6、渗滤液水头监测点，7、钢丝绳，8、土工复合排水网，9、基座，10、渗滤液导排层，11、防渗衬垫层，12、高程基准点，13、开孔，14、渗滤液水位面。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1、图2、图3所示，本发明包括导管1、回管2、滑轮装置3、剖面沉降仪4、地下水位计5、钢丝绳7、土工复合排水网8和基座9 ；滑轮装置3、回管2和前端开孔的导管1均放置在需进行渗滤液水头监测的防渗衬垫层11上，导管1的前端开孔13处包覆有土工复合排水网8，滑轮装置3分别与导管1的前端和回管2的一端连接，导管1与回管2沿渗滤液导排层10底部铺设到地表的高程基准点12，钢丝绳7依次穿过回管2、滑轮装置3中的滑轮及导管1后，钢丝绳7的一端能与剖面沉降仪4探头或地下水位计5探头连接后，再与高程基准点的基座9上的滑轮连接，钢丝绳7的另一端露出回管2后处于自由状态。本发明的实施过程如下
本发明包括滑轮装置、导管、钢丝绳、回管、土工复合排水网、剖面沉降仪、地下水位计、 高程基准点。一根导管经局部开孔，其开孔处放置在需进行渗滤液水头监测的防渗衬垫层上，开孔处包覆有土工复合排水网，局部开孔导管靠填埋场内侧一端与滑轮装置直径较大的连接管焊接，另一端与导管焊接，回管与滑轮装置直径较小的连接管焊接，导管与回管沿渗滤液导排层底部铺设到地表的高程基准点，钢丝绳依次穿过回管、滑轮装置、局部开孔导管及导管。导管采用直径相同的HPDE管，HDPE管一根一般长为6米，应根据渗滤液水头监测点6与基座9的距离计算HDPE管所需长度，其中一根导管采用人工开孔的方式在HPDE管上环绕一圈开孔，回管可采用直径33mm的HDPE管，局部开孔的导管与滑轮装置以及回管与滑轮装置之间焊接在一起，导管与导管之间必须焊接并保证不漏水，钢丝绳采用直径3mm 的不锈钢钢丝绳。当防渗衬垫层及渗滤液导排层施工完成后，在离渗滤液水头监测点最近的地表修建基座及高程基准点，在渗滤液导排层上从渗滤液水头监测点开挖至基座，深度达防渗层表面，将回管、滑轮装置、局部开孔导管及其他导管依次放置在防渗层上，其中局部开孔导管的开孔处放置在渗滤液水头监测点，开孔处包覆有土工复合排水网，将钢丝绳依次穿过回管、滑轮装置、导管，局部开孔的导管靠填埋场内侧一端与滑轮装置直径较大的连接管焊接，另一端与一根导管焊接，导管与导管之间焊接并铺设至基座，回管与滑轮装置直径较小的连接管焊接，沿导管路线测试从导管管口至渗滤液水头监测点的长度，称为渗滤液水头监测点长度，采用碎石回填回管、滑轮装置及所有导管，采用GPS系统测试高程基准点的高程，剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管， 间隔0. 5米测试导管各点的读数，直至进入导线长度达到渗滤液水头监测点长度，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管。当垃圾填埋后需进行渗滤液水头监测时，采用GPS系统测试高程基准点的高程， 剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管，间隔 0. 5米测试导管各点的读数，直至进入导线长度达到渗滤液水头监测点长度，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管。将地下水位计探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中钢丝绳将地下水位计探头送入导管，直至地下水位计报警装置响起，记录此时地下水位计导线上的刻度，即地下水位计探头从管口进入导管中导线的长度，称为地下水位计长度，完成后将地下水位计探头拉出导管。根据剖面沉降仪的测试结果计算渗滤液水头监测点的高程，结合地下水位计长度并根据剖面沉降仪的测试结果计算地下渗滤液水位面14的高程，两者高程之差即为此时渗滤液水头监测点渗滤液导排层水头(如图4所示)。随垃圾填埋高度增加，可根据监测要求按照该方法对该渗滤液水头监测点渗滤液水头进行持续监测。 上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种填埋场渗滤液导排层水头测试装置，其特征在于包括导管(1)、回管O)、滑轮装置(3)、剖面沉降仪(4)、地下水位计(5)、钢丝绳(7)、土工复合排水网(8)和基座(9)；滑轮装置(3)、回管( 和前端开孔的导管(1)均放置在需进行渗滤液水头监测的防渗衬垫层 (11)上，导管(1)的前端开孔处包覆有土工复合排水网(8)，滑轮装置C3)分别与导管(1) 的前端和回管O)的一端连接，导管(1)与回管( 沿渗滤液导排层底部铺设到地表的高程基准点，钢丝绳(7)依次穿过回管O)、滑轮装置(3)中的滑轮及导管(1)后，钢丝绳(7) 的一端能与剖面沉降仪(4)探头或地下水位计( 探头连接后，再与高程基准点的基座(9) 上的滑轮连接，钢丝绳(7)的另一端露出回管(2)后处于自由状态。
2.根据权利要求1所述装置的一种填埋场渗滤液导排层水头测试方法，其特征在于 将导管和回管的一端均连接在滑轮装置上，与滑轮装置一起埋设在渗滤液导排层底部渗滤液水头监测处，导管和回管的另一端铺设至基座，并在导管和回管内安装钢丝绳，在导管的局部开孔外包覆有土工复合排水网；其中1)导管初始高程测量时采用GPS系统测试高程基准点的高程，剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管，间隔0. 5米测试导管各点的读数，直至导管开孔处即渗滤液水头监测点，并记录从导管管口至该点的长度为渗滤液水头监测点长度，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管；2)监测时导管高程测量采用GPS系统测试高程基准点的高程，剖面沉降仪卷盘固定放置在基座上，测试剖面沉降仪探头在高程基准点的读数，然后将剖面沉降仪探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将剖面沉降仪探头送入导管，间隔0. 5米测试导管各点的读数，直至导线进入导管的长度达到渗滤液水头监测点长度时，记录此时读数，完成后将剖面沉降仪探头拉出导管；3)监测时渗滤液水头测量将地下水位计探头固定于导管钢丝绳上，拉动回管中的钢丝绳将地下水位计送入导管中，直至地下水位计探头接触到渗滤液水位面时报警装置响起，记录此时地下水位计导线上的刻度，即地下水位计从管口进入导管中导线的长度，称为水位计长度，完成后将地下水位计拉出导管；4)渗滤液导排层水头计算根据剖面沉降仪的测试结果计算渗滤液水头监测点的高程，结合地下水位长度根据剖面沉降仪的测试结果计算地下渗滤液水位面的高程，两者高程之差即为此时渗滤液水头监测点渗滤液导排层水头。
全文摘要
本发明公开了一种填埋场渗滤液导排层水头测试装置及测试方法。将滑轮装置、回管和前端开孔的导管均放置在需进行渗滤液水头监测的防渗衬垫层上，导管的前端开孔处包覆有土工复合排水网，滑轮装置分别与导管的前端和回管的一端连接，两管沿渗滤液导排层底部铺设到高程基准点，钢丝绳依次穿过回管、滑轮装置中的滑轮及导管后，钢丝绳的一端能与剖面沉降仪探头或地下水位计探头连接后，再与高程基准点的基座上的滑轮连接，钢丝绳的另一端露出回管后处于自由状态。本发明通过钢丝绳将剖面沉降仪探头拉入导管测量各点的高程，再将地下水位计头拉入导管测试地下水的位置，通过两者的联合测定，可实现防渗层沉降过程中监测点渗滤液水头的准确测量。
文档编号G01C5/00GK102175212SQ20111003156
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者李育超, 林伟岸, 罗小勇, 詹良通, 陈云敏 申请人:浙江大学