[发明专利]恒流场法探测堤坝渗流入口位置的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测堤坝渗流入口位置的装置及方法，具体涉及一种恒流场法探测堤坝渗流入口位置的装置及方法，属于水利堤坝隐患测试技术领域。

背景技术

我国是水患多发的国家，基本上每年都会在不同的地域或河流发生洪水灾害，造成的损失十分巨大。引起洪水灾害的直接原因是垮坝或决堤。事实上，土坝或土堤溃决前是有先兆的，先是在堤坝后发现管涌，且管涌经过一段时间发展后再发生堤坝溃决。2000年国内科研单位研制出了堤坝管涌渗漏检测仪，并于2006年生产出定型产品推广使用。使用该产品可以在有管涌的堤坝上游水域中找到渗漏入口，水利技术人员可以根据测试结果，指导防汛抢险队伍封堵渗漏入口，根除溃坝决堤险情。

目前使用的堤坝管涌渗漏检测仪均是在渗漏通道出口至堤坝前水域间建立交流电场，如果堤坝有渗漏通道，则在堤坝前渗漏入口附近水域中就会产生局部电场的电流密度及电场强度变大现象，当堤坝管涌渗漏检测仪的探头测试到堤坝前水域中局部电流密度或电场强度奇异变大位置，也就找到了堤坝渗漏入口位置。

实际使用这种堤坝管涌渗漏检测仪发现，由于趋肤效应现象，堤坝没有渗漏入口时，水域中临近水底位置电场的电流密度及电场强度也是升高的，给判断堤坝前水底是否真正存在堤坝渗漏入口带来困难，经常出现漏报或错报渗漏入口情况，严重影响了设备探测结果的准确率，是亟待解决又长期没有得到解决的技术难题。

发明内容

趋肤效应会使电场边缘电流密度增大，增大程度与电场的频率直接相关，电场频率越高，趋肤效应作用越显著，恒流电场(电场频率为零)时，不产生趋肤效应现象。本发明依据这一原理，采用恒流场法探测堤坝渗流入口位置，不存在趋肤效应使水域电场中临近水底位置电流密度及电场强度加大现象，有效解决了现有堤坝管涌渗漏检测仪存在的漏报或错报渗漏入口位置探测结果问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述装置包括恒流发送机、A极板、B极板、A极板连接线、B极板连接线、探头和恒流接收机，A极板设置在堤坝渗漏出口水中，B极板设置在堤坝前水域远方水中，恒流发送机设置在A极板、B极板之间，A极板通过A极板连接线与恒流发送机连接，B极板通过B极板连接线与恒流发送机连接，恒流接收机设置在堤坝前水域水面上的船中，探头设置在水中，探头通过数据线与恒流接收机连接。

本发明所述方法的具体步骤如下：

步骤一、将恒流发送机放置在A极板、B极板之间，A极板设置在堤坝后渗漏出口水中，B极板设置在堤坝前水域远方，A极板通过A极板连接线与恒流发送机连接，B极板通过B极板连接线与恒流发送机连接；

步骤二、恒流接收机放在堤坝前水面上的船中，恒流接收机连接的探头放入水中；

步骤三、开启恒流发送机电源，恒流发送机通过A极板和B极板在堤坝及堤坝前水域中建立起恒流电场；

步骤四、开启恒流接收机电源，船载恒流接收机及水中的探头随船体在堤坝前水域移动，当水中的探头邻近渗漏通道入口时，探头就可以探测到恒流电场在此处异常增大的电场强度或电流密度值，发现渗漏入口。

本发明的有益效果是：1、本发明的恒流发送机通过极板A、极板B在渗漏通道及堤坝前水域中建立起的是直流电场，没有交流电场固有的趋肤效应现象，水域中电场的电流分布仅与工程结构和渗漏通道入口位置相关，极大地提高了系统探测成果的准确率，有效避免了误报、漏报渗漏通道入口问题的发生。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述恒流场法探测堤坝渗流入口位置的装置包括恒流发送机1、A极板2、B极板3、A极板连接线4、B极板连接线5、探头6和恒流接收机7，A极板2设置在堤坝8渗漏出口水中，B极板3设置在堤坝8前水域远方水中，恒流发送机1设置在A极板2、B极板3之间，A极板2通过A极板连接线4与恒流发送机1连接，B极板3通过B极板连接线5与恒流发送机1连接，恒流接收机7设置在堤坝8前水域水面上的船中，探头6设置在水中，探头6通过数据线与恒流接收机7连接；恒流发送机1是可以产生恒定直流电压或恒定直流电流、功率满足需求的电气设备，本实施例恒流发送机1使用220V市电电源，便于现场有市电堤坝工程使用，恒流发送机1为可以将220V市电变为直流的电源设备，恒流接收机7是可以测量、显示直流电压或恒定直流电流的常用电气设备。

本实施方式所述恒流场法探测堤坝渗流入口位置的方法是通过如下步骤实现的：