基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统的制作方法

本实用新型涉及工业渣库、生活垃圾填埋场的HDPE防渗膜的渗漏监测领域，尤其是涉及一种基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统。

背景技术：

HDPE(High Density Polyethylene，高密度聚乙烯)防渗膜是工业渣库、生活垃圾填埋场最常用的土工防渗材料。由于设计、运行、施工或意外损伤等原因，HDPE防渗膜会遭到破损，造成工业渣库或生活垃圾填埋场中储存的工艺水发生渗漏，进而污染地下水和土壤。为防止污染工艺水渗漏的发生，及时查清楚防HDPE渗膜渗渗漏发生时间、规模、位置十分重要。

常规的渗漏监控系统以电信号为基础，主要采用点状电极进行供电及测量电信号变化。电法渗漏检测的基本原理如图1所示，HDPE防渗膜1上、下分别放置一个供电电极(分别为膜上供电电极2、膜下供电电极3),分别接高压直流电源的正、负极。由于膜的高阻特性,当防渗层完好无损时，回路电流4很小，可近似为零，膜上介质中电势分布均匀。当防渗层出现破损时，2个供电电极通过漏洞5形成回路，在膜上介质中移动一定间距的2个检测电极经过漏洞时，2个电极间的电势差会发生大的改变，据此可确定漏洞位置。

由于电法渗漏检测的电极覆盖范围有限，电信号常常受到外界因素干扰，因此，这些检测装置存在探测分辨率低、误报率高、探测渗漏后无法修复等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统，其利用更简单的水压力计直观反映HDPE防渗膜的完整性情况；在HDPE防渗膜下设置一层低渗透性矿物质防渗材料，确保即使膜发生破损污染物也不往外扩散污染环境；通过HDPE防渗膜与低渗透性矿物质防渗材料之间的集液坑水位变化情况来判断膜的破损程度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统，其包括：铺设于调节池的HDPE防渗膜(1)，其还包括：设置于HDPE防渗膜底部的防渗层(2)，所述防渗层(2)与HDPE防渗膜(1)之间的空间通过锚固沟和隆起部切割成相互独立的若干监测区域，各监测区域设置有可导入对应监测区域渗滤液的区域性积液坑，所述区域性积液坑设置有监测水压力的水压力监测元件，各监测区域设置的水压力监测元件连接于监测控制系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统克服电信号容易受多因素影响而导致的不稳定和误报，采用对渗漏监测更直观的水压力法，提升了渗漏监测效果的可靠性；通过对场地的网格化划分，实现渗漏监测定位的不同精度的要求；通过对水压力变化的分析可判断防渗膜破损的规划，这是以往技术无法实现的；采用的矿物质防渗层作为监测结构，可确保了污染物可被收集而不向外界扩散的目的。

进一步，所述防渗层为低渗透性矿物质防渗材料制成。

进一步，所述调节池底部采用田埂式网格分区。

进一步，所述监测区域的防渗层(2)与HDPE防渗膜(1)之间具有可将渗滤液导入区域性积液坑的褶皱。

进一步，所述监测区域设置有位于防渗层(2)与HDPE防渗膜(1)之间的土工复合排水网。

进一步，所述隆起部为截面呈梯形的凸台。

进一步，所述隆起部位于防渗层(2)与HDPE防渗膜(1)之间。

进一步，所述隆起部采用磷石膏制成。

进一步，所述隆起部的高度为20-40cm。

进一步，所述区域性积液坑填充有Φ20～40mm硅石(3)。

进一步，所述土工复合排水网围绕监测区域周向布置，且土工复合排水网的幅宽为2m。

附图说明

图1为背景技术中提到的电法渗漏检测装置示意图；

图2为调节池平面图，该图示出了基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为区域性积液坑平面图；

图5为调节池横断面图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图2-5所示，一种基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监测系统，其包括：铺设于调节池的HDPE防渗膜1以及设置于HDPE防渗膜底部的防渗层2，例如低渗透性矿物质防渗材料制成的防渗层，本实施例中防渗层2采用70mm厚TSP防渗层，所述防渗层2与HDPE防渗膜1之间的空间通过锚固沟和隆起部切割成相互独立的若干监测区域，各监测区域设置有可导入对应监测区域渗滤液的区域性积液坑，所述区域性积液坑设置有监测水压力的水压力监测元件，各监测区域设置的水压力监测元件连接于监测控制系统。在HDPE防渗膜底部设置低渗透性矿物质防渗层构成复合防渗体系，将防渗膜与低渗透性矿物质防渗材料之间的空间用锚固沟和隆起切割成相互独立的区间。

参见图2，该图中调节池的池壁4坡度比是1:2，在周向池壁顶部具有外锚固沟6，在周向池壁底部具有池底，池底分布有周向的池底锚固沟7，池底铺设有HDPE防渗膜1，所述调节池底部采用田埂式网格分区，具体地讲，利用磷石膏制成的中间隔断5形成田埂，从而在调节池底部形成由田埂分隔出来的田字形网格分区，这里田埂(中间隔断)即前文提到的隆起部，田埂的高度大体为30cm，且田埂的截面呈梯形。田字形网格分区中形成了四个监测区域，四个监测区域设置有可导入对应监测区域渗滤液的区域性积液坑8(其平面图参见图4)，所述区域性积液坑设置有监测水压力的水压力监测元件9，例如水压力传感器，在区域性积液坑中放置水压力传感器，实时监控水压力的变化。四个监测区域的水压力传感器均连接至监测控制系统。

参见图3，该图可以看出，隆起部(中间隔断的斜边坡度比为1:4)，而区域性积液坑的坡度比为1:0.5，分布于HDPE防渗膜1之下的防渗层2延伸至区域性积液坑，在区域性积液坑填充有Φ20～40mm硅石3。所述监测区域设置有位于防渗层2与HDPE防渗膜1之间的土工复合排水网10。所述土工复合排水网围绕监测区域周向布置，且土工复合排水网的幅宽为2m。在图3中示出了基础层11。

而所述监测区域的防渗层2与HDPE防渗膜1之间具有可将渗滤液导入区域性积液坑的褶皱。利用防渗膜与矿物质防渗层之间随机分布的褶皱，将渗漏的渗滤液导入区域性积液坑。

参加图5，隆起部位于防渗层2与HDPE防渗膜1之间。而池底锚固沟7处的HDPE防渗膜1采用挤压焊接工艺，在图5中示出了挤压焊接位12。

低渗透性矿物质防渗材料采用现有技术，包括但不仅限于CN201710557491.3所公开的一种海泥合成的油罐地坪防渗材料及其制备方法中提到的海泥合成的油罐地坪防渗材料、CN201710583824.X所公开的一种基于改性高岭土的防渗材料及其制备方法中提到的基于改性高岭土的防渗材料。

本实用新型的工作原理在于：

1)当防渗膜完整时，所有水压力传感器读数为零。当防渗膜发生渗漏时，离渗漏点最近的土工复合排水网最先收集到渗滤液，并迅速将渗滤液导入区域性积液坑，此时水压力传感器读数非零，警示防渗膜渗漏。

2)随着渗漏量增加，层间水量增大，除离漏点最近的水压力传感器读数不断上升，较远处的传感器也将陆续报警。

3)从水压力上升和渗滤液扩散的速度，可以判断漏点的规模，从而决定立即快速降水或缓慢降水修复防渗膜的必要性。

从上述内容不难看出，本实用新型具有如下优点：

1、监测HDPE防渗膜的时效性强，在膜发生渗漏后及时报警，可准确确定渗漏发生时间；

2、监测和定位渗漏区域可根据实际工程达到很高的精度；

2、可根据水压力的变化速率，估算漏点的大小，决策修复的必要性；

3、本系统采用复合防渗体系，即使防渗膜破损，低渗透性矿物质防渗层能长时间保证污染物流失到外部环境，为修复工作留出充裕的时间。

4、基于水压力的监控系统技术成熟，误报的机率极低、可靠度高。

5、不仅能监控防渗膜完整性，而且能监控膜下矿物质防渗层的完整性。

综上，本实用新型的基于水压力的HDPE防渗膜渗漏监控系统，是在HDPE防渗膜底部添加一层矿物质防渗材料，形成HDPE防渗膜与矿物质防渗材料之间的空间构建集液坑，用于收集HDPE防渗膜渗漏时流失的工艺水；在集液坑设置水压力计监测来监测工艺水流失情况；通过采用“田埂”的网格式分区，将底部集液坑分为一个个独立的监测室，每个监测室仅监测对应范围的HDPE防渗膜；所有集液坑的水压力计用缆线外接，将水压力变化数值传输出来。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。