本发明涉及水利水电工程监测，特别是涉及一种水沙压力一体化监测装置。
背景技术：
1、作用于上游坝面的水压力、淤沙压力是拱坝、重力坝、土石坝等坝型设计与计算分析时必须考虑的荷载，上游库水温是计算大坝温度荷载的重要边界条件，因此，准确确定上游表面的水压力、淤沙压力以及库水温的分布规律及大小对分析和掌握大坝性态至关重要。
2、对于上游水压荷载，通常取水容重为1000kg/m3，按三角形分布施加于上游坝面，这对于低含沙河流是适用的，但是对于高含沙河流，水库蓄水后库水混掺着大量泥沙，浑水容重大于净水容重，浑水容重的大小以及浑水压力的分布尚无有效监测手段，无法准确确定，只能考虑不利情况取最大值，对于淤沙压力，一般按照《水工建筑物荷载设计规范》中的公式计算得到，计算需要泥沙淤积厚度、淤沙的孔隙率、淤沙的浮容重与干容重以及淤沙的内摩擦角等参数，其中，泥沙淤积厚度可通过物理模型试验、数学模型计算以及监测获取，但存在一些假定，精度较低，淤沙的孔隙率、容重以及内摩擦角等参数一般参照类似工程的实测资料或通过试验确定，这与实际情况仍有较大差距。
3、综上所述，大坝上游面的浑水压力、淤沙压力的大小与分布无法通过试验及数学模型计算准确确定，同时缺乏有效的监测手段，难以为大坝的安全状态分析提供数据支撑。
4、因此，本领域的技术人员致力于开发一种水沙压力一体化监测装置，可实时监测获取坝前水沙总压力、水压力、库水温度沿水深的分布规律，并可分析得到坝前的淤沙压力、淤沙高程、淤沙容重、淤沙侧压力系数、浑水容重、来水含沙量等参数，以解决上述现有技术的不足。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水沙压力一体化监测装置，以解决目前大坝上游面的浑水压力、淤沙压力的大小与分布无法通过试验及数学模型计算准确确定，同时缺乏有效的监测手段，难以为大坝的安全状态分析提供数据支撑的问题。
2、一种水沙压力一体化监测装置，包括：
3、箱框，所述箱框上端开有多个通沙孔；
4、磁栅式土压力计，所述磁栅式土压力计有一对，所述磁栅式土压力计分别固定安装在箱框内的底部和右侧；
5、磁栅式渗压计，所述磁栅式渗压计固定安装在箱框内部后端；
6、四通道密封接线盒，所述四通道密封接线盒固定安装在箱框内部后端，所述四通道密封接线盒位于磁栅式渗压计的左侧，所述四通道密封接线盒右侧设有三个进线口，所述四通道密封接线盒左侧设有一个出线口，所述磁栅式土压力计和磁栅式渗压计的电缆末端通过进线口进入四通道密封接线盒内部并从出线口引出一条电缆线连接有数据采集设备。
7、进一步地，所述箱框由背板、右侧板、顶板和底板组成，所述通沙孔开设在顶板上，所述右侧板固定在背板的右端，所述顶板固定在背板和右侧板的上端，所述底板固定在背板和右侧板的下端，所述背板上设置有安装孔，所述安装孔内部安装有膨胀螺栓，所述箱框由膨胀螺栓穿过安装孔固定到坝面上。
8、进一步地，所述背板、右侧板和底板上均开有螺栓孔，所述磁栅式渗压计和四通道密封接线盒通过螺栓与背板连接，右侧的所述磁栅式土压力计通过螺栓与右侧板连接，底部的所述磁栅式土压力计通过螺栓与底板连接。
9、进一步地，所述磁栅式土压力计包括外壳主体、底盖、上支架、下支架、磁栅和检测电路板，所述外壳主体上端中间一体连接有承压板，所述底盖通过螺栓与外壳主体连接，所述上支架固定在承压板下侧中央，所述下支架固定在底盖上侧中央，所述上支架位于下支架的一侧，所述磁栅固定安装在上支架的内侧表面，所述检测电路板固定安装在下支架的内侧表面，所述检测电路板与磁栅正对，所述检测电路板上镶嵌有与磁栅贴近的磁头。
10、进一步地，所述下支架外侧表面固定安装有温度计。
11、进一步地，所述磁栅式渗压计外包土工布。
12、本发明的有益效果如下：
13、1、在上游坝面按一定高程间距合理布设该水沙压力一体化监测装置，可以直接获得不同高程的水平和竖直两个方向的水沙总压力分布、水压力分布、库水温度分布情况，通过进一步理论计算分析可以获得坝前的淤沙压力、淤沙高程、淤沙容重、淤沙侧压力系数、浑水容重、来水含沙量等参数，为大坝的安全状态分析提供数据支撑；
14、2、多个监测仪器集成在一个箱框内成为一个独立监测单元，便于现场安装就位，开放式的钢质箱框既能保护箱内仪器在施工期和运行期的安全，又不影响水和淤沙的进入及其压力的传输，保证了各仪器监测功能的正常发挥；
15、3、监测仪器采用磁栅式土压力计、磁栅式渗压计，具有测量量程大、测量精度高的特点，可以满足坝前不同水深处差异极大的水压力、淤沙压力监测需要；
16、4、三进一出的四通道密封接线盒设计，提高了接线的防水可靠性，三个监测仪器共用一根电缆线引出连接至数据采集设备，减少了引出电缆线数量，便于现场敷设和保护。
1.一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于：所述箱框（1）由背板（11）、右侧板（12）、顶板（13）和底板（14）组成，所述通沙孔（15）开设在顶板（13）上，所述右侧板（12）固定在背板（11）的右端，所述顶板（13）固定在背板（11）和右侧板（12）的上端，所述底板（14）固定在背板（11）和右侧板（12）的下端，所述背板（11）上设置有安装孔，所述安装孔内部安装有膨胀螺栓（5），所述箱框（1）由膨胀螺栓（5）穿过安装孔固定到坝面上。
3.根据权利要求2所述的一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于：所述背板（11）、右侧板（12）和底板（14）上均开有螺栓孔，所述磁栅式渗压计（3）和四通道密封接线盒（4）通过螺栓与背板（11）连接，右侧的所述磁栅式土压力计（2）通过螺栓与右侧板（12）连接，底部的所述磁栅式土压力计（2）通过螺栓与底板（14）连接。
4.根据权利要求3所述的一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于：所述磁栅式土压力计（2）包括外壳主体（28）、底盖（22）、上支架（23）、下支架（24）、磁栅（25）和检测电路板（26），所述外壳主体（28）上端中间一体连接有承压板（21），所述底盖（22）通过螺栓与外壳主体（28）连接，所述上支架（23）固定在承压板（21）下侧中央，所述下支架（24）固定在底盖（22）上侧中央，所述上支架（23）位于下支架（24）的一侧，所述磁栅（25）固定安装在上支架（23）的内侧表面，所述检测电路板（26）固定安装在下支架（24）的内侧表面，所述检测电路板（26）与磁栅（25）正对，所述检测电路板（26）上镶嵌有与磁栅（25）贴近的磁头。
5.根据权利要求4所述的一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于：所述下支架（24）外侧表面固定安装有温度计（27）。
6.根据权利要求1所述的一种水沙压力一体化监测装置，其特征在于：所述磁栅式渗压计（3）外包土工布。
