水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水庫(kù)滲漏檢測(cè)，具體指一種水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)目前已修建各類水庫(kù)近10萬(wàn)座，水閘約27萬(wàn)座，堤防約41萬(wàn)千米，經(jīng)常遇 到堤壩滲漏問題，水庫(kù)壩基滲漏是對(duì)壩體本身的一種危害，經(jīng)長(zhǎng)期的滲漏，可能發(fā)生管涌現(xiàn) 象，甚至可能引起潰壩等嚴(yán)重后果，庫(kù)水流失還會(huì)減少發(fā)電等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，獲得一種有效的深 水滲漏檢測(cè)方法，以準(zhǔn)確查找大壩滲漏部位，為大壩加固方案提供依據(jù)。所以查明壩基滲漏 入水點(diǎn)、漏水通道對(duì)水庫(kù)修補(bǔ)方式具有重要意義。
[0003] 然而，滲漏部位和滲漏通道的檢測(cè)尤其是深水滲漏檢測(cè)一直是個(gè)難題，大壩下部 防滲面板采用粘土和任意料做覆蓋層保護(hù)，水下滲漏通道檢測(cè)也顯得相當(dāng)困難。
[0004] 目前我國(guó)水庫(kù)壩基滲漏隱患探測(cè)的方法主要有地質(zhì)鉆探、人工探視和地球物理勘 探三種，前兩者不能滿足快捷、精細(xì)，準(zhǔn)確和無(wú)損等要求；現(xiàn)有的滲漏檢測(cè)手段主要為物探 方法，如：電阻率法、地質(zhì)雷達(dá)法和偽隨機(jī)流場(chǎng)法。電阻率法和地質(zhì)雷達(dá)法通過檢測(cè)地下介 質(zhì)中存在的缺陷，判斷出滲漏所在部位，但這種間接檢測(cè)方法誤差較大，且受電磁波傳遞深 度限制，只能檢測(cè)到30m以內(nèi)的滲漏。偽隨機(jī)流場(chǎng)法采用電流密度場(chǎng)擬合管涌滲漏造成的 異常流速場(chǎng)分布，但該法只能檢測(cè)l〇m左右水深的均質(zhì)堤壩滲漏；其次，測(cè)量電場(chǎng)受水深、 水質(zhì)的影響較大，導(dǎo)致測(cè)量不夠精準(zhǔn)；再次，測(cè)量設(shè)備復(fù)雜，水底測(cè)量電極需與水上參比電 極配套使用。由此可見，這些物探方法也大都局限在壩體表面測(cè)量，并存在分辨率等一系列 問題。
[0005] 因此急需開發(fā)一種快速、精確、使用方便且適用于各種壩型的水庫(kù)深水滲漏綜合 檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是要提供一種水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，該方法采用水下聲波 探測(cè)技術(shù)、水下示蹤高清攝像和水下導(dǎo)管示蹤等多種滲漏檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜合檢測(cè)，滲漏檢 測(cè)更全面、簡(jiǎn)便。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，包括如下步驟：
[0008] 步驟1，水下聲波滲流探測(cè)儀探測(cè)：對(duì)大壩疑似滲漏區(qū)域?qū)?yīng)的水面布設(shè)滲漏檢 測(cè)網(wǎng)格，采用輔助工具在滲漏檢測(cè)網(wǎng)格的交叉點(diǎn)處豎直將水下聲波滲流探測(cè)儀置于大壩的 水下壩面覆蓋層或庫(kù)底，水下聲波滲流探測(cè)儀可以檢測(cè)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的滲漏流速，從而根據(jù) 每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的滲漏流速的波動(dòng)大小確定滲漏區(qū)域，進(jìn)一步確定集中滲漏部位；
[0009] 步驟2,水下不蹤拍攝：對(duì)步驟1中確定出的集中滲漏部位進(jìn)彳丁噴墨不蹤，再米用 輔助工具向水下放置示蹤高清攝像系統(tǒng)，進(jìn)一步得到集中滲漏部位的破壞形態(tài)和滲流狀 態(tài)；
[0010] 步驟3,水下導(dǎo)管示蹤：在輔助工具的下端連接導(dǎo)管，根據(jù)步驟中的滲漏點(diǎn)破壞形 態(tài)和滲流狀態(tài)，采用輔助工具將示蹤劑通過導(dǎo)管注入步驟1中確定出的集中滲漏部位的滲 漏入口，示蹤劑從滲漏入口通過滲漏通道流向滲漏出口，在下游滲漏出口觀測(cè)示蹤劑出流 情況，從而判斷滲漏的連通性。
[0011] 在上述技術(shù)方案中，滲漏檢測(cè)網(wǎng)格為邊長(zhǎng)為1~5m的正方形網(wǎng)格。
[0012] 在上述技術(shù)方案中，輔助工具為水面檢測(cè)船或水下機(jī)器人。示蹤劑為食品紅。水 下聲波滲流探測(cè)儀的精度可達(dá)1.OXl(T5m/s。
[0013] 水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法的檢測(cè)原理為：首先，利用水下聲波滲流探測(cè)技術(shù)，全 面排查上游水域壩面的滲漏水流矢量，通過滲漏流速的波動(dòng)大小確定滲漏區(qū)域，進(jìn)一步確 定集中滲漏部位；然后利用水下高清攝像技術(shù)得到集中滲漏部位的破壞形態(tài)和滲流狀態(tài)； 最后采用水下導(dǎo)管示蹤技術(shù)判斷滲漏連通性。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾方面：
[0015] 其一，水下聲波滲流探測(cè)儀可以放在水深300米以上的位置，檢測(cè)成功率高，檢測(cè) 受水深、水質(zhì)等環(huán)境因素的影響小，測(cè)量精準(zhǔn)；
[0016] 其二，水下示蹤拍攝能提供直觀的滲漏影像，觀測(cè)集中滲漏部位的破壞形態(tài)和滲 流狀態(tài)；
[0017] 其三，水下導(dǎo)管示蹤可以透過壩面覆蓋層檢測(cè)滲漏通道狀況；
[0018] 其四，該方法采用水下聲波探測(cè)技術(shù)、水下示蹤高清攝像和水下導(dǎo)管示蹤等多種 滲漏檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜合檢測(cè)，滲漏檢測(cè)更全面，可以取得良好的檢測(cè)效果。
[0019] 其五，適用性廣，檢測(cè)設(shè)備操作簡(jiǎn)單，可適用于不同壩型的水庫(kù)滲漏檢測(cè)，工程費(fèi) 用低。
【附圖說明】
[0020] 圖1為水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為水下聲波滲流探測(cè)儀探測(cè)的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為水下聲波滲流探測(cè)儀探測(cè)的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為水下示蹤拍攝的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖5為水下導(dǎo)管示蹤的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖中：大壩1;壩面覆蓋層2;輔助工具3;滲漏檢測(cè)網(wǎng)格4;水下聲波滲流探測(cè)儀 5;集中滲漏部位6 ;示蹤高清攝像系統(tǒng)7 ;導(dǎo)管8 ;滲漏入口 9 ;滲漏通道10;滲漏出口 11。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)該理 解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0027] 圖1~5中所示水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，包括如下步驟：
[0028] 步驟1，水下聲波滲流探測(cè)儀探測(cè)：如圖2~3所示，對(duì)大壩1疑似滲漏區(qū)域?qū)?yīng) 的水面布設(shè)邊長(zhǎng)為1~5m的正方形滲漏檢測(cè)網(wǎng)格4,采用輔助工具3在滲漏檢測(cè)網(wǎng)格4的 交叉點(diǎn)處豎直將水下聲波滲流探測(cè)儀5置于大壩1的水下壩面覆蓋層2,水下聲波滲流探測(cè) 儀5可以檢測(cè)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的滲漏流速，從而根據(jù)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的滲漏流速的波動(dòng)大小確定滲 漏區(qū)域，進(jìn)一步確定集中滲漏部位6;
[0029] 步驟2,水下示蹤拍攝：如圖4所示，對(duì)步驟1中確定出的集中滲漏部位6進(jìn)行噴 墨示蹤，再采用輔助工具3向水下放置示蹤高清攝像系統(tǒng)7,進(jìn)一步得到集中滲漏部位6的 破壞形態(tài)和滲流狀態(tài)；
[0030] 步驟3,水下導(dǎo)管示蹤：如圖5所示，在輔助工具3的下端連接導(dǎo)管8,根據(jù)步驟2 中的滲漏點(diǎn)破壞形態(tài)和滲流狀態(tài)，將食品紅通過導(dǎo)管8注入步驟1中確定出的集中滲漏部 位6的滲漏入口 9,滲漏入口 9的水流吸附力將食品紅吸入滲漏通道10,40min后食品紅全 部灌入導(dǎo)管，150min后在大壩下游滲漏出口 11處發(fā)現(xiàn)水體變色，大壩上游滲漏入口 9與大 壩下游滲漏出口 11之間的連通關(guān)系得到了完全驗(yàn)證。
[0031] 所述的輔助工具3采用水面檢測(cè)船。
[0032] 表1 :本發(fā)明檢測(cè)方法與物探方法和偽隨機(jī)流場(chǎng)法的對(duì)比
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟1，水下聲波滲流探測(cè)儀探測(cè)：對(duì)大壩（1)疑似滲漏區(qū)域?qū)?yīng)的水面布設(shè)滲漏檢測(cè) 網(wǎng)格（4)，采用輔助工具（3)在滲漏檢測(cè)網(wǎng)格（4)的交叉點(diǎn)處豎直將水下聲波滲流探測(cè)儀 (5)置于大壩（1)的水下壩面覆蓋層（2)或庫(kù)底，用水下聲波滲流探測(cè)儀（5)檢測(cè)每一個(gè)測(cè) 點(diǎn)的滲漏流速，從而根據(jù)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的滲漏流速的波動(dòng)大小確定滲漏區(qū)域，進(jìn)一步確定集 中滲漏部位（6); 步驟2,水下示蹤拍攝：對(duì)步驟1中確定出的集中滲漏部位（6)進(jìn)行噴墨示蹤，再采用 輔助工具（3)向水下放置示蹤高清攝像系統(tǒng)（7)，進(jìn)一步得到集中滲漏部位（6)的破壞形態(tài) 和滲流狀態(tài)； 步驟3,水下導(dǎo)管示蹤：在輔助工具（3)的下端連接導(dǎo)管（8)，根據(jù)步驟2中的滲漏點(diǎn) 破壞形態(tài)和滲流狀態(tài)，采用輔助工具（3)將示蹤劑通過導(dǎo)管（8)注入步驟1中確定出的集 中滲漏部位（6)的滲漏入口（9)，示蹤劑從滲漏入口（9)通過滲漏通道（10)流向滲漏出口 (11)，在下游滲漏出口（11)觀測(cè)示蹤劑出流情況，從而判斷滲漏的連通性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟3中 所述的不蹤劑為食品紅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，其特征在于：所述滲漏 檢測(cè)網(wǎng)格（4)為邊長(zhǎng)為1~5m的正方形網(wǎng)格。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，其特征在于：所述輔助工具 (3)為水面檢測(cè)船或水下機(jī)器人。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水庫(kù)深水滲漏綜合檢測(cè)方法，包括如下步驟：步驟1：對(duì)大壩疑似滲漏區(qū)域?qū)?yīng)的水面布設(shè)滲漏檢測(cè)網(wǎng)格，在滲漏檢測(cè)網(wǎng)格的交叉點(diǎn)處豎直將水下聲波滲流探測(cè)儀置于大壩的水下壩面覆蓋層或庫(kù)底，確定集中滲漏部位；步驟2：對(duì)集中滲漏部位進(jìn)行噴墨示蹤，再向水下放置示蹤高清攝像系統(tǒng)，進(jìn)一步得到集中滲漏部位的破壞形態(tài)和滲流狀態(tài)；步驟3：將示蹤劑通過導(dǎo)管注入集中滲漏部位的滲漏入口，觀測(cè)示蹤劑出流情況，從而判斷滲漏的連通性。該方法采用水下聲波探測(cè)技術(shù)、水下示蹤高清攝像和水下導(dǎo)管示蹤等多種滲漏檢測(cè)技術(shù)綜合檢測(cè)，滲漏檢測(cè)更全面，裝置可以放在水深300米以上的位置檢測(cè)，檢測(cè)受水深、水質(zhì)的影響小，測(cè)量精準(zhǔn)。
【IPC分類】G01V11-00, G01N15-08
【公開號(hào)】CN104749655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510179311
【發(fā)明人】譚界雄, 高大水, 王秘學(xué), 任翔, 胡小龍, 鄭昊堯, 周曉明, 田金章, 董索
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日