[发明专利]一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置

说明书

本发明涉及地震监测技术领域，提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，所述方法通过在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井，将感应终端固定设置在深井中，信息处理终端接收感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90°时的感应震动值，实现水坝深厚覆盖层井下的强震动监测功能。本发明解决了相关技术中监测设备易被水流渗透、易发生倾斜导致监测设备失效以及监测设备在发生倾斜时无法修复对强震动的测量精度的问题，提供了一种用于布设在水坝深厚覆盖层中的强震监测方法及装置。

技术领域

本发明涉及地震监测技术领域，具体涉及一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置。

背景技术

随着我国水利水电开发进程的持续推进，地形地质条件优良的基岩坝址日益减少，众多水能资源开发基地所在的大江大河上都面临深厚覆盖层上筑坝(多为土石坝或闸坝)的难题，尤其是西藏、新疆、四川等高寒高海拔地区，河床深厚覆盖层现象十分普遍，部分工程河床覆盖层深度达到百米量级。其中土石坝强震监测可以获得原型大坝最真实的地震响应，可视为足尺模型试验，监测数据具有极为宝贵的价值。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现相关技术至少存在如下技术问题：

当前的强震监测仪普遍安装在坝顶、下游坝坡、左右岸坝肩岩体以及水库下游低高程部位岩体上，我国现行《水工建筑物强震动安全监测技术规范》(DL/T 5416-2009)规定：土石坝反应台阵测点应布置在坝顶、坝坡的变坡部位、坝基和河谷自由场处，有条件时宜布设深孔测点，但实践中尚未有在深厚覆盖层中布设强震监测设施的先例和经验。因此类似于冶勒水电站沥青心墙坝这样的深厚覆盖层上(最大深度约420m)的高土石坝，尽管已经历汶川地震、攀枝花地震和芦山地震等，却从未获得过坝基覆盖层内部的地震记录，亟需研发适用于水下渗流条件、长期可靠的深厚覆盖层深部井下强震监测技术；另一方面，当前的深部井下强震监测仪在高压渗流场环境中易被侵蚀，密封性不强，同时安装垂直度不易保证，且覆盖层在坝体荷载作用下长期流变，可能使传感器组产生倾斜，使强震监测仪的误差增加且无法补偿从而导致监测仪失效。

因此基于上述理由，本发明提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，实现对深厚覆盖层强震动的有效监测。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，所述方法通过在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井，将感应终端固定设置在深井中，信息处理终端接收感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90°时的感应震动值，实现水坝深厚覆盖层井下的强震动监测功能。本发明解决了相关技术中监测设备易被水流渗透、易发生倾斜导致监测设备失效以及监测设备在发生倾斜时无法修复对强震动的测量精度的问题，提供了一种用于布设在水坝深厚覆盖层中的强震监测方法及装置。

根据本发明的第一个方面，提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法,包括：

在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，所述强震监测器包括感应终端和信息处理终端，所述感应终端与所述信息处理终端电性连接，所述感应终端包括若干加速度传感器、若干倾角传感器和密封保护罩，所述加速度传感器和所述倾角传感器设于所述密封保护罩内部；在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井；将所述感应终端固定设置在所述深井中；所述信息处理终端接收所述感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90°时的感应震动值。

进一步地，所述强震监测器还包括屏蔽电缆，所述屏蔽电缆用于连接所述感应终端和所述信息处理终端。

进一步地，所述目标水坝坝脚为目标水坝下游坝脚。