水库深水渗漏综合检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水库渗漏检测，具体指一种水库深水渗漏综合检测方法。
【背景技术】
[0002] 我国目前已修建各类水库近10万座，水闸约27万座，堤防约41万千米，经常遇 到堤坝渗漏问题，水库坝基渗漏是对坝体本身的一种危害，经长期的渗漏，可能发生管涌现 象，甚至可能引起溃坝等严重后果，库水流失还会减少发电等经济指标，获得一种有效的深 水渗漏检测方法，以准确查找大坝渗漏部位，为大坝加固方案提供依据。所以查明坝基渗漏 入水点、漏水通道对水库修补方式具有重要意义。
[0003] 然而，渗漏部位和渗漏通道的检测尤其是深水渗漏检测一直是个难题，大坝下部 防渗面板采用粘土和任意料做覆盖层保护，水下渗漏通道检测也显得相当困难。
[0004] 目前我国水库坝基渗漏隐患探测的方法主要有地质钻探、人工探视和地球物理勘 探三种，前两者不能满足快捷、精细，准确和无损等要求；现有的渗漏检测手段主要为物探 方法，如：电阻率法、地质雷达法和伪随机流场法。电阻率法和地质雷达法通过检测地下介 质中存在的缺陷，判断出渗漏所在部位，但这种间接检测方法误差较大，且受电磁波传递深 度限制，只能检测到30m以内的渗漏。伪随机流场法采用电流密度场拟合管涌渗漏造成的 异常流速场分布，但该法只能检测l〇m左右水深的均质堤坝渗漏；其次，测量电场受水深、 水质的影响较大，导致测量不够精准；再次，测量设备复杂，水底测量电极需与水上参比电 极配套使用。由此可见，这些物探方法也大都局限在坝体表面测量，并存在分辨率等一系列 问题。
[0005] 因此急需开发一种快速、精确、使用方便且适用于各种坝型的水库深水渗漏综合 检测方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是要提供一种水库深水渗漏综合检测方法，该方法采用水下声波 探测技术、水下示踪高清摄像和水下导管示踪等多种渗漏检测技术进行综合检测，渗漏检 测更全面、简便。
[0007] 为实现上述目的，本发明所设计的水库深水渗漏综合检测方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤1，水下声波渗流探测仪探测：对大坝疑似渗漏区域对应的水面布设渗漏检 测网格，采用辅助工具在渗漏检测网格的交叉点处竖直将水下声波渗流探测仪置于大坝的 水下坝面覆盖层或库底，水下声波渗流探测仪可以检测每一个测点的渗漏流速，从而根据 每一个测点的渗漏流速的波动大小确定渗漏区域，进一步确定集中渗漏部位；
[0009] 步骤2,水下不踪拍摄：对步骤1中确定出的集中渗漏部位进彳丁喷墨不踪，再米用 辅助工具向水下放置示踪高清摄像系统，进一步得到集中渗漏部位的破坏形态和渗流状 态；
[0010] 步骤3,水下导管示踪：在辅助工具的下端连接导管，根据步骤中的渗漏点破坏形 态和渗流状态，采用辅助工具将示踪剂通过导管注入步骤1中确定出的集中渗漏部位的渗 漏入口，示踪剂从渗漏入口通过渗漏通道流向渗漏出口，在下游渗漏出口观测示踪剂出流 情况，从而判断渗漏的连通性。
[0011] 在上述技术方案中，渗漏检测网格为边长为1~5m的正方形网格。
[0012] 在上述技术方案中，辅助工具为水面检测船或水下机器人。示踪剂为食品红。水 下声波渗流探测仪的精度可达1.OXl(T5m/s。
[0013] 水库深水渗漏综合检测方法的检测原理为：首先，利用水下声波渗流探测技术，全 面排查上游水域坝面的渗漏水流矢量，通过渗漏流速的波动大小确定渗漏区域，进一步确 定集中渗漏部位；然后利用水下高清摄像技术得到集中渗漏部位的破坏形态和渗流状态； 最后采用水下导管示踪技术判断渗漏连通性。
[0014] 本发明的优点主要体现在如下几方面：
[0015] 其一，水下声波渗流探测仪可以放在水深300米以上的位置，检测成功率高，检测 受水深、水质等环境因素的影响小，测量精准；
[0016] 其二，水下示踪拍摄能提供直观的渗漏影像，观测集中渗漏部位的破坏形态和渗 流状态；
[0017] 其三，水下导管示踪可以透过坝面覆盖层检测渗漏通道状况；
[0018] 其四，该方法采用水下声波探测技术、水下示踪高清摄像和水下导管示踪等多种 渗漏检测技术进行综合检测，渗漏检测更全面，可以取得良好的检测效果。
[0019] 其五，适用性广，检测设备操作简单，可适用于不同坝型的水库渗漏检测，工程费 用低。
【附图说明】
[0020] 图1为水库深水渗漏综合检测方法的流程示意图；
[0021] 图2为水下声波渗流探测仪探测的横向剖面结构示意图；
[0022] 图3为水下声波渗流探测仪探测的纵向剖面结构示意图；
[0023] 图4为水下示踪拍摄的纵向剖面结构示意图；
[0024] 图5为水下导管示踪的纵向剖面结构示意图；
[0025] 图中：大坝1;坝面覆盖层2;辅助工具3;渗漏检测网格4;水下声波渗流探测仪 5;集中渗漏部位6 ;示踪高清摄像系统7 ;导管8 ;渗漏入口 9 ;渗漏通道10;渗漏出口 11。
【具体实施方式】
[0026] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应该理 解为对本发明的限制。
[0027] 图1~5中所示水库深水渗漏综合检测方法，包括如下步骤：
[0028] 步骤1，水下声波渗流探测仪探测：如图2~3所示，对大坝1疑似渗漏区域对应 的水面布设边长为1~5m的正方形渗漏检测网格4,采用辅助工具3在渗漏检测网格4的 交叉点处竖直将水下声波渗流探测仪5置于大坝1的水下坝面覆盖层2,水下声波渗流探测 仪5可以检测每一个测点的渗漏流速，从而根据每一个测点的渗漏流速的波动大小确定渗 漏区域，进一步确定集中渗漏部位6;
[0029] 步骤2,水下示踪拍摄：如图4所示，对步骤1中确定出的集中渗漏部位6进行喷 墨示踪，再采用辅助工具3向水下放置示踪高清摄像系统7,进一步得到集中渗漏部位6的 破坏形态和渗流状态；
[0030] 步骤3,水下导管示踪：如图5所示，在辅助工具3的下端连接导管8,根据步骤2 中的渗漏点破坏形态和渗流状态，将食品红通过导管8注入步骤1中确定出的集中渗漏部 位6的渗漏入口 9,渗漏入口 9的水流吸附力将食品红吸入渗漏通道10,40min后食品红全 部灌入导管，150min后在大坝下游渗漏出口 11处发现水体变色，大坝上游渗漏入口 9与大 坝下游渗漏出口 11之间的连通关系得到了完全验证。
[0031] 所述的辅助工具3采用水面检测船。
[0032] 表1 :本发明检测方法与物探方法和伪随机流场法的对比
[0033]
【主权项】
1. 水库深水渗漏综合检测方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1，水下声波渗流探测仪探测：对大坝（1)疑似渗漏区域对应的水面布设渗漏检测 网格（4)，采用辅助工具（3)在渗漏检测网格（4)的交叉点处竖直将水下声波渗流探测仪 (5)置于大坝（1)的水下坝面覆盖层（2)或库底，用水下声波渗流探测仪（5)检测每一个测 点的渗漏流速，从而根据每一个测点的渗漏流速的波动大小确定渗漏区域，进一步确定集 中渗漏部位（6); 步骤2,水下示踪拍摄：对步骤1中确定出的集中渗漏部位（6)进行喷墨示踪，再采用 辅助工具（3)向水下放置示踪高清摄像系统（7)，进一步得到集中渗漏部位（6)的破坏形态 和渗流状态； 步骤3,水下导管示踪：在辅助工具（3)的下端连接导管（8)，根据步骤2中的渗漏点 破坏形态和渗流状态，采用辅助工具（3)将示踪剂通过导管（8)注入步骤1中确定出的集 中渗漏部位（6)的渗漏入口（9)，示踪剂从渗漏入口（9)通过渗漏通道（10)流向渗漏出口 (11)，在下游渗漏出口（11)观测示踪剂出流情况，从而判断渗漏的连通性。
2. 根据权利要求1中所述的水库深水渗漏综合检测方法，其特征在于：所述步骤3中 所述的不踪剂为食品红。
3. 根据权利要求1或2中所述的水库深水渗漏综合检测方法，其特征在于：所述渗漏 检测网格（4)为边长为1~5m的正方形网格。
4. 根据权利要求3中所述的水库深水渗漏综合检测方法，其特征在于：所述辅助工具 (3)为水面检测船或水下机器人。
【专利摘要】本发明公开了一种水库深水渗漏综合检测方法，包括如下步骤：步骤1：对大坝疑似渗漏区域对应的水面布设渗漏检测网格，在渗漏检测网格的交叉点处竖直将水下声波渗流探测仪置于大坝的水下坝面覆盖层或库底，确定集中渗漏部位；步骤2：对集中渗漏部位进行喷墨示踪，再向水下放置示踪高清摄像系统，进一步得到集中渗漏部位的破坏形态和渗流状态；步骤3：将示踪剂通过导管注入集中渗漏部位的渗漏入口，观测示踪剂出流情况，从而判断渗漏的连通性。该方法采用水下声波探测技术、水下示踪高清摄像和水下导管示踪等多种渗漏检测技术综合检测，渗漏检测更全面，装置可以放在水深300米以上的位置检测，检测受水深、水质的影响小，测量精准。
【IPC分类】G01V11-00, G01N15-08
【公开号】CN104749655
【申请号】CN201510179311
【发明人】谭界雄, 高大水, 王秘学, 任翔, 胡小龙, 郑昊尧, 周晓明, 田金章, 董索
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月15日