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直击险库“病灶” 守护大坝“健康”

——长江设计院破解大坝深水渗漏检测难题

近日,长江设计院(国家大坝中心)驻国外某大坝渗漏治理项目部传来好消息:由该院承担的某水电站大坝渗漏检测和应急处理工作圆满完工,目前已顺利通过正常蓄水位考验,标志着该院自主研发的面板坝深水渗漏检测及处理技术成功走出国门。

一直以来,水库大坝渗漏检测都是国内外大坝安全领域难以攻克的难点。近年来,长江设计院针对混凝土面板堆石坝渗漏隐患通常水深大、点分散、流速小、隐蔽性强的特点,提出高精度声呐检测与示踪影像相结合的视声一体化深水渗漏检测技术,直击险库“病灶”,守护大坝“健康”。

今年5月至6月,受业主方委托,长江设计院对国外某水电站大坝进行渗漏检测,技术人员首先在大坝面板表面分区布置测点,然后在相应点位布设高精度水下声呐探测仪,利用声波在水中传播的特性,仪器能探测到渗流的声源方向与流速的大小,通过对相关数据进行综合分析,便能判断出坝体渗漏发生的部位及渗流的基本性态。

可坝体水下的渗漏位置常常十分隐蔽,加之雨季水库一直维持高水位,如何在深水下精准定位入渗点?

“传统方法只能靠潜水员到水下探明渗漏情况,但大于100米的水深已超过人体所能承受的最大极限,我们引入‘水下无人检测’的概念,渗漏区定位精度相较常规提高100倍,且渗漏探测深度超百米,大大拓展了探测范围,很好解决了深水坝检测的难题。”国家大坝中心副主任、教授级高级工程师谭界雄说。

水下无人检测,顾名思义就是用水下机器代替人工来为大坝做“体检”,而一台搭载有特制水下高清示踪装置,同时自带高清摄像头和高精度图像声呐的水下机器人,就是大坝的主治“医生”。

当机器人下潜至渗漏点附近,高清示踪装置会释放一种叫做示踪剂的带色颜料,在水流吸附力的作用下,示踪剂吸入通道的“行踪”便被高清摄像头实时记录下来,从而实现渗漏通道的精确定位。

值得关注的是,一旦发现大坝下游水体变色,则表明坝体内部已出现通道型渗漏,需要重点防范处理。

经检测,该大坝存在两处明显渗漏区,系面板破损、面板孔洞、面板坍塌所致。查明情况后,现场技术人员立即采用水下加固技术对其进行应急抢险处理,并在一个月内完成现场施工,成功避免了一起因大坝混凝土面板渗漏坍塌而可能引发的灾难。

据了解,视声一体化渗漏检测技术和水下无人检测技术是长江设计院国家大坝中心近年瞄准水库大坝运行阶段水下检测的需要,旨在服务水库大坝运维管理自主研发的新技术。该技术于2014年立项开展检测技术和设备研发,目前已形成了一套技术先进、功能齐全、安全可靠的水下无人检测系统和成套的检测技术体系,并在我国湖南、重庆、新疆及国外相关水电站工程上得到成功应用,一举突破了长期制约大坝深水渗漏检测的“瓶颈”。

责任编辑:贾茜