Расход фильтрационных вод

Расход фильтрационных вод определяется следующими способами:

• объемным (для незначительных расходов 3…10 л/с):

принято время наполнения мерного сосуда = 20 с.; расход=объем/время;

- мерными водосливами:

для треугольного водослива с углом 90 град:

Q =1.336 H_s^2/4

Для трапецеидального водослива с заложением откосов m= 0.75:

Q =1.86 H_s^3/2 · b

H_s - напор на водосливе, измеренный на расстоянии = 4…5 H_s;

b - ширина трапеции по низу.

Существуют таблицы в «Справочнике по гидравлическим расчетам» Киселева, облегчающие эти расчеты. Там же приводятся условия установки водосливов.

В местах сосредоточенной фильтрации устанавливают водосборные канавки, откуда вода поступает в мерное устройство.

Результаты измерения параметров фильтрации обрабатывают путем составления таблиц, графиков и т.п. Строят также гидроизогипсы, пьезгипсы. Линии, перпендикулярные им – траектории движения грунтовых вод.

При напорной фильтрации строят эпюры противодавления на подошву плотины или на водоупор.

Неблагоприятные факторы – повышение депрессионной кривой по сравнению с проектным положением, увеличение фильтрационного расхода, скорости фильтрации, рост противодавления, появление новых очагов фильтрации и т,п.

Способы наблюдения за фильтрацией через бетон и основание.

Фильтрация зимой больше, летом – меньше, за счет сжимаемости бетона при охлаждении.

Наблюдения за фильтрацией через бетонные сооружения позволяют судить о трещиноватости и пористости бетона, его выщелачивании фильтрующей водой,

Малые фильтрационные расходы - измеряются путем наложения на очаг фильтрации щита с влаговпитывающим материалом (вата, фланель) и его последующее взвешивание.

Значительные фильтрационные расходы – путем отвода воды в мерный сосуд (воронки с присосами)

Иногда для определения водопоглощения бетона выбуривают керн.

Противодаваление – контролируют путем измерения пьезометрических уровней в характерных точках точечными (контактными) пьезометрами. Бурят специальные скважины или галереи из цементационных или специальных галерей по обе стороны цемзапвесы. В многослойном основании устраивают кусты скважин.

Важен также контроль обходной фильтрации.

Инструментальные наблюдения за режимом водохранилища

Инструментальные наблюдения за режимом водохранилища сводятся к измерению уровней воды в данный момент при помощи водомерных реек или самописцев, уровней - лимиграфов. Эти приборы нужно устанавливать в местах, защищенных от волнобоя и воздействия льда, с удобными подходами для снятия показаний и отсчетов.

Важную роль в обеспечении устойчивости и надежности работ сооружений гидроузла имеет интенсивность наполнения и сработки емкости водохранилища. Темп сработки верхних и средних слоев водоема не должен превышать 0,3 м/сут, а нижних слоев – 0,5 м/сут, придонных – до1 м/сут. Интенсивность наполнения, чтобы не создать недопустимых градиентов на отдельных участках фтльтрационной области и обеспечить равномерную нагрузку на конструкции сооружения, рекомендуется для средних слоев 0,5…1,0 м/сут, верхних – 0,25…0,5 м/сут , а самых верхних 2..3 м. Со скоростью 0,05 – 0,1 м/сут.

Основные уровни воды четко обозначаются на рейках яркой краской – чериота должна быть видна на расстоянии. Нуль отсчета приборов, от которого измеряются уровни, размещается ниже уровня мертвого объема и привязывается двойной нивелировкой к опорному реперу. Контроль над положением нуля отсчета – не реже одного раза в месяц.

Наблюдения за уровнями воды в водохранилище проводятся ежедневно в одни и те же часы, а в паводок – минимум три раза в сутки. Одновременно фиксируются уровни воды в нижнем бьефе.

Организационные мероприятия перед началом пропуска паводка состоят:

• в своевременной доставке аварийного запаса строительных материалов, инструментов;

• вскрытии резерва талого грунта;

• опробировании в работе затворов, освещения;

• формировании дежурных резервных бригад на период пропуска паводка;

• получении от местных управлений Гидроиетслужбы прогноза на паводок; если ожидается большой паводок (малой обеспеченности), можно заранее сработать уровень воды в водохранилище, чем увеличить регулирующую емкость, срезать пик паводка и сдвинуть его во времени;

• произвести подготовительные мероприятия по расчистке майны по линии стыка ледового покрова с верховым откосом, расчистке всех сооружений водосбросного тракта от снега и наледи.

Геофизические методы диагностики состояния сооружений

Геофизические методы в их современном виде представляют собой мощный набор инструментов для мониторинга состояния гидротехнических сооружений (ГТС). Они, как правило, не требуют бурения большого числа скважин, и поэтому являются не разрушающими сооружение и экономически эффективными.

Геофизические методы нашли широкое применение при изучении технического состояния плотин, водохранилищ, каналов, вертикальных и горизонтальных дренажей. Основным назначением геофизических ис­следований является получение сведений о качестве строительства и функциональной эффективности сооружений, а также об изменении этих характеристик во времени.

Из всего многообразия геофизических методов, основное применение при обследовании гидроузлов нашли методы электроразведки, также используются сейсмические методы, метод индукционных зондирований, метод георадиолокации.

Для наиболее полноценного решения задачи по исследованию ГТС (выделение неоднородностей, мест утечек, надежная привязка границ по глубине, мониторинг параметров) желательно использовать комплекс методов. Оптимальный комплекс должен включать методы естественного поля и частотного зондирования, а также георадиолокации или сейсморазведки.