高寒区长距离供水渠道冻胀破坏预警模型构建方法研究
发布时间：2021-12-24 17:25
针对高寒区长距离供水渠道工程冻胀破坏预警问题,提出了一种新的预警模型构建方法。通过分析渠道冻胀信息提取的主要影响因素之间的相互关系,比对人工监测和仪器自动监测渠道冻胀信息的识别路径,采用统一的量化识别尺度,探索构建预警指标体系和判定阈值,为渠道冻胀信息采集及预警预报系统软件研发创建数据模型。工程实践运用表明,该方法在监测渠道断面冻胀信息时,具有预警信息全数字化、预警过程全自动化、数据路径可追踪、数据来源可追溯、数据结果可反馈等优点,可以有效提高冻胀破坏预警预报的精准度,为高寒区供水渠道风险识别与渠道全寿命期有关安全评价提供有效的手段。
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
北疆某供水渠道冻胀破坏特征
自动监测仪器的布设,充分考虑了渠道的断面形式及空间环境特点,各物理、力学、热学传感器,均在前期试验中做了校核性试验,灵敏度、精确度和可靠度都能满足监测数据的精度,及时获取关键信息,同时在复杂的监测环境下满足不间断工作要求。项目主要采用以下监测仪器:型号TDC220D含水率仪,使用温度范围为-10～70 ℃,含水率测量精度优于1%;RT-1型电阻温度计,测温范围-40～80 ℃,精度±0.3 ℃,耐水压>1 MPa;VWP-G型水位计,测量范围0～20 m,测量精度<0.1%F.S,测量时自动进行温度修正和气压补偿;VWP型振弦式渗压计,测量范围0～350 kPa,测量精度0.1%～0.5%F.S;监测土体冻胀力的VWE型振弦式土压力计,测量范围0～1000 kPa,测量精度0.1%～0.5%F.S;监测土体冻胀变形的VWD-200C型振弦式土体位移计,测量范围0～200 mm,测量精度0.1%～0.5%F.S,灵敏度<0.08 mm。为了实现对监测数据的自动采集,安装了MCU-32型分布式模块化自动测量单元,可自动测量各类传感器的频率、电压、电流、电阻、电容、格雷码、开关量、脉冲量、数字量等测量数据。这些仪器设备都具有防水、防雷、抗电磁干扰等能力,采集周期设定方便,自身存储功能强大,适应岩土工程气候环境变化并能正常工作。仪器设备当前数据的查看、设定采用公共移动网络(GPRS/CDMA)进行传输,可提取至本地数据库中。人工监测的时间、频次,根据工程运营调度安排及监测计划进行。人工监测主要采用设备有RT-1型电阻温度计、VWP-G型水位计(技术参数与上相同),同时采用VW-102 A振弦读数仪作为人工读数仪表,测温范围-40～80 ℃,温度最小读数±0.1 ℃,频率测量范围400～6 000 Hz,频率最小读数±0.1 Hz。人工监测条件采集的温度和水位数据是冻胀信息数据库重要数据样本。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻土理论研究进展[J]. 郭利娜. 水利水电技术. 2019(03)
[2]考虑温控模式对非饱和土冻结规律研究[J]. 汪恩良,刘风波,刘兴超,崔恩彤. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[3]基于pF meter传感器的土体冻融过程中基质势与未冻水量关系研究[J]. 薛珂,温智,张明礼,李德生,高樯. 干旱区资源与环境. 2017(12)
[4]基于数字图像技术的土冻胀试验系统研究[J]. 王永涛,王大雁,马巍,温智,徐湘田,杜海民. 冰川冻土. 2017(05)
[5]具有多物理场测试功能的冻土模型试验系统[J]. 李顺群,张少峰,柴寿喜,赵磊,夏锦红. 工业建筑. 2017(09)
[6]土体冻融特征研究现状与展望[J]. 张熙胤,张明义,路建国,裴万胜,晏忠瑞. 冰川冻土. 2016(06)
[7]缩短核磁共振测定冻土未冻水含量实验时间的方法[J]. 李东阳,刘波,刘念,马永君,王莉. 冰川冻土. 2014(06)
[8]岩土渠道冻胀融沉量监测方法研究[J]. 吴艳,周富强,戴灿伟,沈志刚,王涛. 水利水电技术. 2014(06)
[9]基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究[J]. 温智,马巍,薛珂,张明礼,俞祁浩. 土壤通报. 2014(02)
[10]基于核磁共振技术的土体吸附水含量测试与分析[J]. 田慧会,韦昌富. 中国科学:技术科学. 2014(03)
本文编号：3550895
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
北疆某供水渠道冻胀破坏特征
自动监测仪器的布设,充分考虑了渠道的断面形式及空间环境特点,各物理、力学、热学传感器,均在前期试验中做了校核性试验,灵敏度、精确度和可靠度都能满足监测数据的精度,及时获取关键信息,同时在复杂的监测环境下满足不间断工作要求。项目主要采用以下监测仪器:型号TDC220D含水率仪,使用温度范围为-10～70 ℃,含水率测量精度优于1%;RT-1型电阻温度计,测温范围-40～80 ℃,精度±0.3 ℃,耐水压>1 MPa;VWP-G型水位计,测量范围0～20 m,测量精度<0.1%F.S,测量时自动进行温度修正和气压补偿;VWP型振弦式渗压计,测量范围0～350 kPa,测量精度0.1%～0.5%F.S;监测土体冻胀力的VWE型振弦式土压力计,测量范围0～1000 kPa,测量精度0.1%～0.5%F.S;监测土体冻胀变形的VWD-200C型振弦式土体位移计,测量范围0～200 mm,测量精度0.1%～0.5%F.S,灵敏度<0.08 mm。为了实现对监测数据的自动采集,安装了MCU-32型分布式模块化自动测量单元,可自动测量各类传感器的频率、电压、电流、电阻、电容、格雷码、开关量、脉冲量、数字量等测量数据。这些仪器设备都具有防水、防雷、抗电磁干扰等能力,采集周期设定方便,自身存储功能强大,适应岩土工程气候环境变化并能正常工作。仪器设备当前数据的查看、设定采用公共移动网络(GPRS/CDMA)进行传输,可提取至本地数据库中。人工监测的时间、频次,根据工程运营调度安排及监测计划进行。人工监测主要采用设备有RT-1型电阻温度计、VWP-G型水位计(技术参数与上相同),同时采用VW-102 A振弦读数仪作为人工读数仪表,测温范围-40～80 ℃,温度最小读数±0.1 ℃,频率测量范围400～6 000 Hz,频率最小读数±0.1 Hz。人工监测条件采集的温度和水位数据是冻胀信息数据库重要数据样本。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻土理论研究进展[J]. 郭利娜. 水利水电技术. 2019(03)
[2]考虑温控模式对非饱和土冻结规律研究[J]. 汪恩良,刘风波,刘兴超,崔恩彤. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[3]基于pF meter传感器的土体冻融过程中基质势与未冻水量关系研究[J]. 薛珂,温智,张明礼,李德生,高樯. 干旱区资源与环境. 2017(12)
[4]基于数字图像技术的土冻胀试验系统研究[J]. 王永涛,王大雁,马巍,温智,徐湘田,杜海民. 冰川冻土. 2017(05)
[5]具有多物理场测试功能的冻土模型试验系统[J]. 李顺群,张少峰,柴寿喜,赵磊,夏锦红. 工业建筑. 2017(09)
[6]土体冻融特征研究现状与展望[J]. 张熙胤,张明义,路建国,裴万胜,晏忠瑞. 冰川冻土. 2016(06)
[7]缩短核磁共振测定冻土未冻水含量实验时间的方法[J]. 李东阳,刘波,刘念,马永君,王莉. 冰川冻土. 2014(06)
[8]岩土渠道冻胀融沉量监测方法研究[J]. 吴艳,周富强,戴灿伟,沈志刚,王涛. 水利水电技术. 2014(06)
[9]基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究[J]. 温智,马巍,薛珂,张明礼,俞祁浩. 土壤通报. 2014(02)
[10]基于核磁共振技术的土体吸附水含量测试与分析[J]. 田慧会,韦昌富. 中国科学:技术科学. 2014(03)
本文编号：3550895
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