一种在高陡深切峡谷中对江河水位进行实时测量的方法与流程

文档序号:12465133阅读:684来源:国知局

本发明涉及水位测量技术,尤其涉及一种在高陡深切峡谷中对江河水位进行实时测量的方法。



背景技术:

高陡深切峡谷河段的江河水位实时动态监测是水文工程地质勘察中的一个重要组成部分,但在江面狭窄的峡谷河段,一般水深流急、风高浪大,江河水位实时动态监测难以实现,这一直以来都是困扰水文地质勘察的一个难题。

传统的做法是在峡谷江河水位波动范围内的岸边安装(刻画)水尺或在江河中安装水位计进行人工观测。利用这两种方法观测高陡峡谷的江河水位存在以下问题:1.由于地形陡峻,水尺刻画或水位计安装困难;2.由于水流湍急,刻画的水尺或安装的水位计极易被冲毁;3.受峡谷风浪的影响,江河水面波动大,观测精度难以保证;4.人工现场难以实现实时动态观测。为了解决以上问题,目前在水位实时监测方面开展的探索,主要是从刻画水尺的材料、水尺及水位计固定安装的材料等方面进行改进,仅有限的提高了水尺及水位计的使用寿命,未能从根本上解决江水冲刷致使水尺或水位计破坏,观测精度不高及难以实时动态监测的问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷,提供一种在高陡深切峡谷中对江河水位进行实时测量的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种在高陡深切峡谷中对江河水位进行实时测量的方法,包括以下步骤:

1)在高陡深切峡谷岸坡的水位监测断面处开挖平洞,平洞布置高程高于江河水位历史波动范围最高点5m以上;

2)在高陡深切峡谷岸坡上的平洞中向江河方向设置斜钻孔,钻孔斜度应尽量控制在45°以上,钻孔孔径应大于自动水位传感器外径,使钻孔与江水贯通,贯通点应低于江河最低水位5m左右;

3)在斜钻孔中安设自动水位传感器,传感器安装高程低于江河水位波动范围最低点5m以上;

4)安装自动水位监测收发装置通过电缆与自动水位传感器连接,所述自动水位监测收发装置包括水位监测终端、太阳能电池板和天线。

具体包含以下步骤:

4.1)在平洞内靠近洞口的位置安装太阳能供电水位监测终端;

4.2)在平洞洞口附近选取日照条件好、基础及上方边坡稳定的位置安装太阳能电池板,用于为水位监测终端及水位传感器供电;

4.3)在平洞洞口附近选取基础及上方边坡稳定、手机无线信号良好的位置固定安装水位监测终端信号收发天线;

5)校正水位传感器,并进行监测调试;

6)在外部终端上,通过无线信号接收现场太阳能供电水位监测终端发出的水位传感器信号,实现江河水位的实时动态监测。

本发明产生的有益效果是:本发明利用岸坡平洞及与江水贯通的斜钻孔安装自动水位监测设备来实现高陡深切峡谷中江河水位的实时动态监测,具有如下有益效果:

1)解决了高陡深切峡谷河段水尺刻画或水位计安装困难的问题;

2)解决了高陡深切峡谷河段水尺或水位计易被湍急的江河水损坏的问题;

3)降低了峡谷河段风高浪大对水位监测的影响,有效提高了水位监测精度;

4)实现了高陡深切峡谷中江(河)水位的自动实时动态监测,提高了工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,

图1是本发明实施例的结构示意图。

附图中:1为高陡深切峡谷岸坡,2为河床覆盖层,3为监测断面处最高江(河)水位,4为监测断面处最低江(河)水位,5为平洞,6为斜钻孔,7为自动水位传感器,8为太阳能供电水位监测终端,9为太阳能电池板,10水位监测终端信号收发天线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,图中,1为高陡深切峡谷岸坡,2为河床覆盖层,3为监测断面处最高江河水位,4为监测断面处最低江河水位,5为平洞,6为斜钻孔,7为自动水位传感器,8为太阳能供电水位监测终端,9为太阳能电池板,10水位监测终端信号收发天线。

一种在高陡深切峡谷中对江河水位进行实时测量的方法,包括以下步骤:

1)在高陡深切峡谷岸坡的水位监测断面处开挖平洞,平洞布置高程高于江河水位历史波动范围最高点5m以上;

2)在高陡深切峡谷岸坡上的平洞中向江河方向设置斜钻孔,钻孔斜度应尽量控制在45°以上,钻孔孔径应大于自动水位传感器外径,使钻孔与江水贯通,贯通点应低于江河最低水位5m左右;

3)在斜钻孔中安设自动水位传感器,传感器安装高程低于江河水位波动范围最低点5m以上;

4)安装自动水位监测收发装置通过电缆与自动水位传感器连接,所述自动水位监测收发装置包括水位监测终端、太阳能电池板和天线。

具体包含以下步骤:

4.1)在平洞内靠近洞口的位置安装太阳能供电水位监测终端;

4.2)在平洞洞口附近选取日照条件好、基础及上方边坡稳定的位置安装太阳能电池板,用于为水位监测终端及水位传感器供电;

4.3)在平洞洞口附近选取基础及上方边坡稳定、手机无线信号良好的位置固定安装水位监测终端信号收发天线;

5)校正水位传感器,并进行监测调试;

6)在外部终端上,通过无线信号接收现场太阳能供电水位监测终端发出的水位传感器信号,实现江河水位的实时动态监测。

下面以一个具体的实施例对本发明作进一步的说明。

金沙江乌东德水电站坝址河段河谷陡峻狭窄、水深流急,风大浪高为典型的高陡深切峡谷。可研勘察阶段在峡谷左右岸岸坡850m高程各选取了一个勘探平洞,作为江水位监测的断面,在平洞中各布置一个向金沙江方向的倾斜的斜钻孔与江水贯通,安装自动水位监测设备对江水为进行实时动态监测。

其中选取PD60平洞所在位置为上游监测断面,该河段金沙江水位波动高程为815m~845m。根据该河段水位波动的范围,在PD60号平洞洞深6m处布置了一个孔深50m,倾向66°,倾角59°的斜钻孔ZK172与江水贯通,贯通点高程805m左右;在钻孔中安装自动水位传感器,在PD60号平洞内靠近洞口的位置安装太阳能供电水位监测终端,在洞口附近安装了太阳能电池板及水位监测终端信号收发天线,成功实现对该断面金沙江水位的实时动态监测,监测数据可靠。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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