專利名稱：填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置及測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及滲濾液水頭測試裝置及測試方法，尤其是涉及一種填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置及測試方法。
背景技術：
我國上世紀八九十年代建成的第一代垃圾填埋場，尤其是位于南方濕潤多雨地區(qū)的填埋場，由于在填埋作業(yè)區(qū)缺乏有效的雨污分流措施，場內(nèi)滲濾液導排系統(tǒng)易發(fā)生淤堵以及我國生活垃圾初始含水量過高等原因，導致填埋體內(nèi)滲濾液水位過高，多在填埋面以下5米以內(nèi)，以致防滲襯墊層上的滲濾液水頭遠大于《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889-2008)所要求的30cm，不僅威脅垃圾堆體穩(wěn)定，也增加滲濾液滲漏污染風險。為了評估垃圾填埋場的穩(wěn)定狀態(tài)，非常有必要對垃圾堆體進行滲濾液水位監(jiān)測。 滲濾液水位監(jiān)測包括垃圾堆體主水位、滯水位以及防滲襯墊層上的滲濾液水頭。垃圾堆體主水位、滯水位主要是通過在垃圾堆體上打設豎向水位管來實現(xiàn)，而防滲襯墊層上滲濾液水頭的監(jiān)測一直是填埋場工程領域的一個技術難題。現(xiàn)有防滲襯墊層上滲濾液水頭監(jiān)測一般采用以下兩種方法(1)豎向水位管和水平連通管聯(lián)合測定法，該方法最大的缺點無法測試防滲襯墊層在垃圾填埋過程的沉降，導致其測試結果偏小，無法反映實際情況，另一方面水平連通管需直接穿過場底的防滲襯墊層，易導致防滲襯墊層的破壞，造成環(huán)境污染； (2)孔隙水壓力計測試，該方法難以保障孔隙水壓力計在滲濾液浸泡中的長期耐久性，也難以選擇合適的量程進行測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置及測試方法，采用剖面沉降儀和地下水位計聯(lián)合測定滲濾液導排層水頭的方法，可以準確確定垃圾填埋場防滲襯墊層上的滲濾液水頭。本發(fā)明所采用的技術方案是
一、一種填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置
發(fā)明包括導管、回管、滑輪裝置、剖面沉降儀、地下水位計、鋼絲繩、土工復合排水網(wǎng)和基座?；喲b置、回管和前端開孔的導管均放置在需進行滲濾液水頭監(jiān)測的防滲襯墊層上， 導管的前端開孔處包覆有土工復合排水網(wǎng)，滑輪裝置分別與導管的前端和回管的一端連接，導管與回管沿滲濾液導排層底部鋪設到地表的高程基準點，鋼絲繩依次穿過回管、滑輪裝置中的滑輪及導管后，鋼絲繩的一端能與剖面沉降儀探頭或地下水位計探頭連接后，再與高程基準點的基座上的滑輪連接，鋼絲繩的另一端露出回管后處于自由狀態(tài)。二、一種填埋場滲濾液導排層水頭測試方法
將導管和回管的一端均連接在滑輪裝置上，與滑輪裝置一起埋設在滲濾液導排層底部滲濾液水頭監(jiān)測處，導管和回管的另一端鋪設至基座，并在導管和回管內(nèi)安裝鋼絲繩，在導管的局部開孔外包覆有土工復合排水網(wǎng)；其中
31)導管初始高程測量時采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程，剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管，間隔0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至導管開孔處即滲濾液水頭監(jiān)測點，并記錄從導管管口至該點的長度為滲濾液水頭監(jiān)測點長度，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管；
2)監(jiān)測時導管高程測量采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程，剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管，間隔0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至導線進入導管的長度達到滲濾液水頭監(jiān)測點長度時，記錄此時讀數(shù)，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管。3)監(jiān)測時滲濾液水頭測量將地下水位計探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將地下水位計送入導管中，直至地下水位計探頭接觸到水位面時報警裝置響起， 記錄此時地下水位計導線上的刻度，即地下水位計從管口進入導管中導線的長度，稱為水位計長度，完成后將地下水位計拉出導管。4)滲濾液導排層水頭計算根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算滲濾液水頭監(jiān)測點的高程，結合地下水位長度根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算地下滲濾液水位面的高程，兩者高程之差即為此時滲濾液水頭監(jiān)測點滲濾液導排層水頭。本發(fā)明具有的有益效果是
1)該裝置埋設方便，具有良好的耐腐蝕性能，并且操作非常簡便；
2)通過剖面沉降儀和地下水位計的聯(lián)合測定，實現(xiàn)導排層沉降過程中導排層滲濾液水頭監(jiān)測點滲濾液水頭的準確測量；
3)在測試過程中，避免了對復合襯墊系統(tǒng)造成破損，防止?jié)B濾液泄漏污染環(huán)境；
4)還可以得到滲濾液導排層在垃圾填埋過程中的沉降。


圖1是本發(fā)明安裝剖面沉降儀的結構及測試示意圖。圖2是本發(fā)明安裝地下水位計的結構及測試示意圖。圖3是滑輪裝置的細部結構圖。圖4是剖面沉降儀與地下水位計聯(lián)合測定滲濾液高度的原理圖。圖中1、導管，2、回管，3、滑輪裝置，4、剖面沉降儀，5、地下水位計，6、滲濾液水頭監(jiān)測點，7、鋼絲繩，8、土工復合排水網(wǎng)，9、基座，10、滲濾液導排層，11、防滲襯墊層，12、高程基準點，13、開孔，14、滲濾液水位面。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括導管1、回管2、滑輪裝置3、剖面沉降儀4、地下水位計5、鋼絲繩7、土工復合排水網(wǎng)8和基座9 ；滑輪裝置3、回管2和前端開孔的導管1均放置在需進行滲濾液水頭監(jiān)測的防滲襯墊層11上，導管1的前端開孔13處包覆有土工復合排水網(wǎng)8，滑輪裝置3分別與導管1的前端和回管2的一端連接，導管1與回管2沿滲濾液導排層10底部鋪設到地表的高程基準點12，鋼絲繩7依次穿過回管2、滑輪裝置3中的滑輪及導管1后，鋼絲繩7的一端能與剖面沉降儀4探頭或地下水位計5探頭連接后，再與高程基準點的基座9上的滑輪連接，鋼絲繩7的另一端露出回管2后處于自由狀態(tài)。本發(fā)明的實施過程如下
本發(fā)明包括滑輪裝置、導管、鋼絲繩、回管、土工復合排水網(wǎng)、剖面沉降儀、地下水位計、 高程基準點。一根導管經(jīng)局部開孔，其開孔處放置在需進行滲濾液水頭監(jiān)測的防滲襯墊層上，開孔處包覆有土工復合排水網(wǎng)，局部開孔導管靠填埋場內(nèi)側一端與滑輪裝置直徑較大的連接管焊接，另一端與導管焊接，回管與滑輪裝置直徑較小的連接管焊接，導管與回管沿滲濾液導排層底部鋪設到地表的高程基準點，鋼絲繩依次穿過回管、滑輪裝置、局部開孔導管及導管。導管采用直徑相同的HPDE管，HDPE管一根一般長為6米，應根據(jù)滲濾液水頭監(jiān)測點6與基座9的距離計算HDPE管所需長度，其中一根導管采用人工開孔的方式在HPDE管上環(huán)繞一圈開孔，回管可采用直徑33mm的HDPE管，局部開孔的導管與滑輪裝置以及回管與滑輪裝置之間焊接在一起，導管與導管之間必須焊接并保證不漏水，鋼絲繩采用直徑3mm 的不銹鋼鋼絲繩。當防滲襯墊層及滲濾液導排層施工完成后，在離滲濾液水頭監(jiān)測點最近的地表修建基座及高程基準點，在滲濾液導排層上從滲濾液水頭監(jiān)測點開挖至基座，深度達防滲層表面，將回管、滑輪裝置、局部開孔導管及其他導管依次放置在防滲層上，其中局部開孔導管的開孔處放置在滲濾液水頭監(jiān)測點，開孔處包覆有土工復合排水網(wǎng)，將鋼絲繩依次穿過回管、滑輪裝置、導管，局部開孔的導管靠填埋場內(nèi)側一端與滑輪裝置直徑較大的連接管焊接，另一端與一根導管焊接，導管與導管之間焊接并鋪設至基座，回管與滑輪裝置直徑較小的連接管焊接，沿導管路線測試從導管管口至滲濾液水頭監(jiān)測點的長度，稱為滲濾液水頭監(jiān)測點長度，采用碎石回填回管、滑輪裝置及所有導管，采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程，剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管， 間隔0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至進入導線長度達到滲濾液水頭監(jiān)測點長度，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管。當垃圾填埋后需進行滲濾液水頭監(jiān)測時，采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程， 剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管，間隔 0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至進入導線長度達到滲濾液水頭監(jiān)測點長度，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管。將地下水位計探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中鋼絲繩將地下水位計探頭送入導管，直至地下水位計報警裝置響起，記錄此時地下水位計導線上的刻度，即地下水位計探頭從管口進入導管中導線的長度，稱為地下水位計長度，完成后將地下水位計探頭拉出導管。根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算滲濾液水頭監(jiān)測點的高程，結合地下水位計長度并根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算地下滲濾液水位面14的高程，兩者高程之差即為此時滲濾液水頭監(jiān)測點滲濾液導排層水頭(如圖4所示)。隨垃圾填埋高度增加，可根據(jù)監(jiān)測要求按照該方法對該滲濾液水頭監(jiān)測點滲濾液水頭進行持續(xù)監(jiān)測。 上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置，其特征在于包括導管(1)、回管O)、滑輪裝置(3)、剖面沉降儀(4)、地下水位計(5)、鋼絲繩(7)、土工復合排水網(wǎng)(8)和基座(9)；滑輪裝置(3)、回管( 和前端開孔的導管(1)均放置在需進行滲濾液水頭監(jiān)測的防滲襯墊層 (11)上，導管(1)的前端開孔處包覆有土工復合排水網(wǎng)(8)，滑輪裝置C3)分別與導管(1) 的前端和回管O)的一端連接，導管(1)與回管( 沿滲濾液導排層底部鋪設到地表的高程基準點，鋼絲繩(7)依次穿過回管O)、滑輪裝置(3)中的滑輪及導管(1)后，鋼絲繩(7) 的一端能與剖面沉降儀(4)探頭或地下水位計( 探頭連接后，再與高程基準點的基座(9) 上的滑輪連接，鋼絲繩(7)的另一端露出回管(2)后處于自由狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述裝置的一種填埋場滲濾液導排層水頭測試方法，其特征在于 將導管和回管的一端均連接在滑輪裝置上，與滑輪裝置一起埋設在滲濾液導排層底部滲濾液水頭監(jiān)測處，導管和回管的另一端鋪設至基座，并在導管和回管內(nèi)安裝鋼絲繩，在導管的局部開孔外包覆有土工復合排水網(wǎng)；其中1)導管初始高程測量時采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程，剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管，間隔0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至導管開孔處即滲濾液水頭監(jiān)測點，并記錄從導管管口至該點的長度為滲濾液水頭監(jiān)測點長度，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管；2)監(jiān)測時導管高程測量采用GPS系統(tǒng)測試高程基準點的高程，剖面沉降儀卷盤固定放置在基座上，測試剖面沉降儀探頭在高程基準點的讀數(shù)，然后將剖面沉降儀探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將剖面沉降儀探頭送入導管，間隔0. 5米測試導管各點的讀數(shù)，直至導線進入導管的長度達到滲濾液水頭監(jiān)測點長度時，記錄此時讀數(shù)，完成后將剖面沉降儀探頭拉出導管；3)監(jiān)測時滲濾液水頭測量將地下水位計探頭固定于導管鋼絲繩上，拉動回管中的鋼絲繩將地下水位計送入導管中，直至地下水位計探頭接觸到滲濾液水位面時報警裝置響起，記錄此時地下水位計導線上的刻度，即地下水位計從管口進入導管中導線的長度，稱為水位計長度，完成后將地下水位計拉出導管；4)滲濾液導排層水頭計算根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算滲濾液水頭監(jiān)測點的高程，結合地下水位長度根據(jù)剖面沉降儀的測試結果計算地下滲濾液水位面的高程，兩者高程之差即為此時滲濾液水頭監(jiān)測點滲濾液導排層水頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種填埋場滲濾液導排層水頭測試裝置及測試方法。將滑輪裝置、回管和前端開孔的導管均放置在需進行滲濾液水頭監(jiān)測的防滲襯墊層上，導管的前端開孔處包覆有土工復合排水網(wǎng)，滑輪裝置分別與導管的前端和回管的一端連接，兩管沿滲濾液導排層底部鋪設到高程基準點，鋼絲繩依次穿過回管、滑輪裝置中的滑輪及導管后，鋼絲繩的一端能與剖面沉降儀探頭或地下水位計探頭連接后，再與高程基準點的基座上的滑輪連接，鋼絲繩的另一端露出回管后處于自由狀態(tài)。本發(fā)明通過鋼絲繩將剖面沉降儀探頭拉入導管測量各點的高程，再將地下水位計頭拉入導管測試地下水的位置，通過兩者的聯(lián)合測定，可實現(xiàn)防滲層沉降過程中監(jiān)測點滲濾液水頭的準確測量。
文檔編號G01C5/00GK102175212SQ20111003156
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月29日
發(fā)明者李育超, 林偉岸, 羅小勇, 詹良通, 陳云敏 申請人:浙江大學