超声波物位计在尾矿库干滩监测中的应用

超声波物位计在尾矿库干滩监测中的应用

在尾矿库监测系统中，干滩长度监测也是常规的监测项目，监测干滩可以及时掌握滩顶、滩面高程，观测计算（或定期校测）干滩坡度，结合干滩的测量值可计算干滩的实际长度，为干滩长度预警提供基础信息。下面，我们从点位布置、预警设置、设备选型、施工工艺四个方面介绍超声波物位计在干滩监测中的应用。

点位布置

1、布置要求

采用方式进行人工监测或者影像解析时，干滩标尺横向布置要求从不小于最小干滩长度处起每10-50M设置一个断面，纵向布置要求每100M坝长不少于两个断面，总数不少于3个断面，纵向断面应垂直于坝轴线布置。采用自动化监测方式时，干滩监测点的布置需视坝长及水边线弯曲情况 ，选干滩长度较短处布置1-3个断面（取多个断面中的最小实测值作为该尾矿库的沉积干滩长度）

干滩监测点布置要求

布置思路

通常在坝顶或坝前20M处（如果每级子坝的运行周期在3个月以上，可考虑直接安装在滩顶）设置一排或者两排若干个干滩监测点，可实时监测滩顶/滩面高程（两排时还可直接测得干滩坡度，若只设置一排测点则还需定期人工校测干滩坡度），结合实时监测的库水位可监测干滩长度。

如果每级子坝的运行周期在3个月以上，可考虑将干滩监测点直接安装在滩顶（直接测滩顶高程），否则可将干滩监测点布置在坝前10-20M处。如果滩顶平整性好，坡度均匀且控制变幅小，则可采用人工定期校测的方式来测定干滩坡度，也可 根据需要在左右岸近水边线处自动滩面高程监测点。

布置设计

各坝段均设置一排干滩监测点（干滩坡度由人工定期校测），其中主坝设置4个干滩监测点，1/2/4#副坝段各设置2个干滩监测点。干滩监测点布置如下所示：

预警设置

根据国家规范，二等库的的干滩长度不应小于120M，另沉积滩设计坡度不小于1.0%，对干滩可作如下预警设置：

一级预警值：滩长120m，坡度1.0%。

二级预警值：滩长110m，坡度0.95%。

三级预警值：滩长100m，坡度0.9%。

监测系统运行稳定后可根据实际监测数据对预警值进行重新计算和优化调整。

设备选型

常用设备

干滩监测仪器通常有超声波物位计、雷达物位计、红外测距仪、标尺图像解析等，项目中我们一般采用超声波物位计来实现。

精度要求

测量误差小于20mm。

设备选型

选用超声波水位计，我们以大禹超声波水位计XJ－F－12C为例，它的主要技术指标如下：

系统图示

大禹超声波水位计用于干滩测量时的示意图如下：

施工工艺

设备垂直误差小于2度（相对于干滩顶面）；

安装稳固、牢靠，防止抖动与风震；

宜小于满量程安装使用，不宜超量程10%安装，