浅谈声纳检测在霍林河水库大坝渗漏探测中的应用
- 格式:doc
- 大小:90.00 KB
- 文档页数:4
声波检测技术在区域漏水检测中的应用刘志强, 孙玉晶(北京埃德尔黛威新技术有限公司,北京100086) 摘 要: 从声学原理角度论述了供水管道漏水声波的产生、传播途径、特点及其在漏水检测中的应用。
介绍了供水管道检漏的基本方法和流程,并重点叙述了区域漏水监测系统在漏水检测中的应用及其特点。
关键词: 漏水检测; 连续性; 区域监测中图分类号:T U991.6 文献标志码:B 文章编号:1673-9353(2009)01-0047-03Appli ca ti on of son i c detecti n g techn i que i n reg i ona lwa ter leakage detecti onL iu Zhiqiang, Sun Yujing(B eijing A lder D evelop m ent N e w Technology Co.,L td.,B eijing100086,Ch ina) Abstract: The occurrence,s p read way of s onic in water supp ly p i peline,characteristics and app licati on in water leakage detecti on were discussed based on acoustic p rinci p le.Basic method and p r ocedure of investigati on f or water leakage detecti on were intr oduced,it als o f ocused on the app licati on and characteristics of regi onal water leakage monit oring and regi onal water leakage monit oring syste m. Key words: water leakage detecti on; continuity; regi onal monit oring 在供水管道漏水检测中,声波检测技术目前已得到广泛应用,并且成为主要的检测手段。
综合物探方法和检测技术在大坝渗漏检测中的应用
崔正伟;朱正君;丰赟;郝名扬
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2024(21)2
【摘要】伪随机流场法在大坝渗漏检测中应用广泛,也取得了极为突出的效果,但单一使用该方法往往无法精准找到大坝渗漏点和渗漏通道。
本文在使用伪随机流场法的基础上,结合水下机器人、钻孔全景图像、地震波CT等多种物探方法和检测技术,以实现对大坝渗漏点和渗漏通道的全面、精准检测。
首先,使用伪随机流场法,圈定大坝渗漏的隐患区;其次,对已检测得的大坝水下渗漏区,使用水下机器人搭载设备进行摄影拍照、二维声纳成像、喷墨示踪剂追踪检测,确定水下大坝渗漏点;最后,在地面钻孔开展地震波CT成像和钻孔全景图像,找出大坝发育的结构面、渗漏点。
本文方法应用在川西某大坝渗漏检测中,精准找到了大坝渗漏点,确定了大坝存在的多条渗漏通道,在实际应用中取得了良好的效果。
该应用成果对同类大坝渗漏检测具有借鉴意义。
【总页数】10页(P205-214)
【作者】崔正伟;朱正君;丰赟;郝名扬
【作者单位】四川中水成勘院工程物探检测有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.综合物探方法在大坝碾压混凝土缺陷及渗水检测中的应用
2.综合物探方法在土坝渗漏通道检测中的应用
3.综合物探方法在某水库大坝渗漏检测中的应用
4.综合物探在水库大坝渗漏隐患检测中的应用
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水声探测技术在水下安全中的应用研究在当今的科技时代,水下安全问题日益受到关注。
从海洋资源的开发利用到水下军事防御,从水利工程的建设到水下考古研究,保障水下活动的安全至关重要。
而水声探测技术作为一种有效的手段,在水下安全领域发挥着不可或缺的作用。
水声探测技术,简单来说,就是利用声波在水中传播的特性来探测、定位和识别水下目标的技术。
声波在水中的传播速度相对较快,且衰减小,能够在较大的范围内传递信息,这使得它成为水下探测的理想选择。
在水下安全监测方面,水声探测技术可以用于对水下基础设施的监测。
例如,跨海大桥的桥墩、海底输油管道等。
通过安装水声监测设备,可以实时监测这些设施的结构完整性,及时发现可能存在的裂缝、腐蚀等问题,从而采取相应的维护措施,避免潜在的安全事故。
对于水利工程而言,水声探测技术同样具有重要意义。
大坝的安全关系到下游地区人民的生命财产安全。
利用水声探测技术,可以对大坝的坝体进行检测,了解其内部的结构状况,评估其稳定性。
此外,还可以监测水库的水位变化,以及库底的淤积情况,为水利工程的科学管理提供有力的支持。
在海洋资源开发中,水下安全更是重中之重。
石油和天然气的开采通常需要在深海进行,复杂的水下环境给作业带来了巨大的挑战。
水声探测技术可以帮助探测海底地形、地质结构,为钻井平台的选址提供依据。
同时,还能监测水下设备的运行状态,及时发现故障和潜在的危险,保障开采工作的安全进行。
在水下军事领域,水声探测技术的应用更是具有战略意义。
潜艇的隐蔽性是其在海战中的重要优势,但同时也给敌方的探测带来了困难。
水声探测技术通过对声波的分析,可以探测到潜艇的存在,并对其进行定位和跟踪。
此外,还可以用于监测敌方的水下武器发射,为己方的防御提供预警。
在水下考古方面,水声探测技术也发挥着独特的作用。
对于沉没在海底的古代船只和遗址,传统的考古方法往往受到很大的限制。
而水声探测技术可以快速扫描大面积的海域,确定遗址的大致位置和范围,为后续的考古挖掘工作提供重要的线索。
大坝渗漏监测数据分析随着人类社会的发展和经济的进步,对水资源的需求越来越大。
而为了满足这种需求,大规模的水库和水坝被建设起来。
这些水库和水坝的建设不仅可以调节水流、防止水灾,还可以为人们提供灌溉和发电等重要资源。
然而,随着这些大坝的使用时间逐渐增加,监测大坝渗漏情况的重要性也逐渐凸显出来。
本文将对大坝渗漏监测数据进行分析。
一、数据收集与处理在进行大坝渗漏监测数据分析之前,首先需要进行数据的收集和处理。
数据的收集可以通过安装在大坝中的传感器来获取不同位置的渗漏数据,可以使用传感器来测量渗漏水量和渗漏水压力等关键指标。
此外,还可以通过定期的巡查和检测来获得实地的渗漏情况。
得到原始数据后,还需要对数据进行处理和整理,确保数据的准确性和完整性。
二、数据分析方法根据大坝渗漏监测数据的特点和要求,可以选择合适的数据分析方法。
常用的数据分析方法包括统计分析、趋势分析和回归分析等。
1. 统计分析统计分析是对渗漏监测数据进行统计和描述的方法。
通过计算数据的均值、方差、标准差等统计量,可以对渗漏水量和水压力数据进行描述和总结。
此外,还可以使用概率密度函数来描述渗漏数据的分布特性。
2. 趋势分析趋势分析可以帮助我们了解渗漏数据的发展趋势和演变规律。
通过绘制渗漏数据的时间序列图,可以观察到渗漏情况的趋势和周期性变化。
此外,还可以使用回归分析等方法来建立渗漏数据的数学模型,进一步预测渗漏情况的变化趋势。
3. 回归分析回归分析是一种用于分析自变量和因变量之间关系的方法。
在大坝渗漏监测数据分析中,可以将时间、温度、水位等因素作为自变量,将渗漏水量或水压力作为因变量,建立回归模型。
通过分析回归模型的参数,可以得到各个因素对渗漏情况的影响程度。
三、数据分析结果和应用通过对大坝渗漏监测数据的分析,可以得到一系列有价值的结果和应用。
1. 渗漏情况评估通过对渗漏监测数据的分析,可以评估大坝的渗漏情况。
通过统计分析和趋势分析,可以得到渗漏水量和水压力的分布和变化趋势,从而了解大坝渗漏情况的严重程度。
声纳测量技术在水下测绘中的应用引言:随着人类深入海洋的探索,水下测绘成为我们获取海洋深处信息的重要手段。
而声纳测量技术作为一种非接触性的测量方式,具有高分辨率、高精度等优点,因此在水下测绘中得到了广泛应用。
本文将探讨声纳测量技术在水下测绘中的应用,并分析其优缺点。
一、声纳测量技术的原理声纳测量技术利用声波在介质中传播的速度与接收到的回波信号之间的关系,来测量目标物体的位置、形状和特征。
一般来说,声纳测量可分为被动式测量和主动式测量两种方式。
被动式声纳测量是指利用接收到的目标产生的声波信号来判断目标的位置和特征。
这种方式适用于海洋生态调查、捕鱼定位等领域。
主动式声纳测量则是指通过发送声波信号并接收回波信号来实现测量,可以用于测量目标的距离、深度、体积等。
主动式声纳测量广泛应用于海底地形测绘、水下探测等领域。
二、声纳测量技术在水下测绘中的应用1. 海底地形测绘声纳测量技术在海底地形测绘中发挥着重要作用。
通过发送声波信号并接收回波信号,可以测量海底地形的高程、形态、纹理等信息。
这些数据对海洋资源开发、海洋工程建设等具有重要的参考价值。
同时,声纳测量技术还可以帮助我们了解海底地壳的构造和演化过程,揭示海底火山、热液喷口等地质现象。
2. 水下文物勘探水下文物是人类历史和文化遗产的重要组成部分,而声纳测量技术可为水下文物勘探提供有效的手段。
通过声纳测量技术,可以发现和记录水下文物的位置、形状、材质等重要信息。
这对于文物保护、历史研究具有重要意义。
例如,在中国南海的水下遗址勘探中,声纳测量技术帮助我们发现了大量的海底文物,为研究中国古代海洋文化提供了珍贵的资料。
3. 水下管线、电缆布设声纳测量技术在水下管线、电缆布设过程中起着关键作用。
通过声纳测量技术,可以实现对水下管道和电缆的位置、埋深、走向等进行准确测量,并及时发现和解决问题。
这对于海洋工程建设和维护具有重要意义,可以帮助我们改善海洋资源的利用效率和保护海洋环境。
科技与创新|Science and Technology & Innovation2024年第02期DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.02.056三维声纳渗流检测技术在地下连续墙中的应用效果研究韩永利,赵思豫,陈勇,杨笔将,徐利军(上海浦公检测技术股份有限公司,上海201202)摘要:利用三维声纳渗流检测技术,通过事先埋设的测试孔,对某项目地下连续墙进行开挖前的渗漏测试,提供了测试范围内的渗透流速、流量、流向等指标,为施工提供了指导。
后续仍需多进行实际工程的应用,积累经验,为该种方法在上海地区的进一步推广应用提供参考。
关键词:地下连续墙;三维声纳;测试孔;渗漏测试中图分类号:TU195 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)02-0188-03上海市位于典型的饱水软土地基区,地下水位高。
地下连续墙因其刚度大、整体性好、施工速度快、适用土层广等优点,在深基坑领域得到了大量应用。
虽然施工单位采取了各种措施,严格控制施工质量,但在基坑开挖过程中,地下连续墙往往会因为各种原因出现渗漏水的情况。
1 研究目的在基坑开挖前,实施快速有效的渗漏检测,对渗漏点位置进行精确判断,及时对围护结构进行补强加固,将漏点封堵,是确保基坑和周边环境安全的关键。
2 研究思路三维声纳渗流检测技术是利用基坑围护结构中预留的测试孔,原位检测孔内地下水渗流场的流速、流向、流量的量化指标,从而针对基坑开挖过程中可能出现渗漏水的部位特征,制订针对性的预防措施,为施工提供参考。
该技术在国内一些地区得到了部分的应用[1-3],本文将该技术初次应用在上海软土深基坑中,探讨应用效果。
图1为使用三维流速矢量声纳测量仪采集现场数据,测量流速的精度可以达到1.0×10-8 cm/s[4]。
声纳三维矢量加速度传感器能自动感应识别流体空间中的渗流场,和对应声场的大数据进行分析,三维流速矢量声纳可视化成像系统将自动生成地下工程需要的各种水文地质参数图表。
声纳测量技术在水下地形测绘中的应用实例在现代科技的发展下,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用已经得到广泛的应用。
声纳测量技术是一种利用声波在介质中传播和反射特性来获取目标信息的技术。
在水下地形测绘中,声纳测量技术可以帮助人们了解水下地质地形,寻找水下障碍物以及进行海洋资源勘探等。
首先,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用可以辅助航海导航。
通过声纳测量技术,船舶可以实时地获取水下地形的信息,包括海底深度、地形变化等。
这对船舶驾驶员来说至关重要,能够帮助他们避免船只擦浅、搁浅等危险情况的发生。
此外,声纳测量技术还可以提供航道的测量数据,为船舶的航行安全提供有力的支持。
其次,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用可以辅助海洋资源的勘探。
声纳测量技术可以通过观测和分析海底地形的特征来判断潜在的海洋资源分布情况,比如油气和矿产资源。
通过测定海底的反射特性,科学家可以获取有关地质构造、地壳运动以及油气藏分布等关键信息,为海洋资源的勘探和开发提供科学依据。
此外,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用也可用于海洋环境监测。
通过声纳测量技术,可以实时监测海洋中的水下地形变化、海洋生物分布情况以及海洋污染物的扩散范围等。
这对于保护海洋生态环境、预防和控制海洋污染具有重要意义。
除了以上应用外,声纳测量技术在水下地形测绘中还有一些特殊的应用场景。
例如,声纳测量技术可以辅助水下考古工作。
通过声纳测量技术,考古学家可以探测水下文物的分布情况,帮助他们确定考古挖掘的具体位置和范围。
这对于保护和研究水下文化遗产具有重要的意义。
最后,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用还可以用于海洋地震研究。
地震是地球表面发生构造活动的重要表现形式,对于研究地壳构造、地震活动规律等具有重要意义。
而海洋地震则是指发生在海底的地震活动。
通过声纳测量技术,可以获取关于海洋地震的数据,为研究海洋地震的成因和特征提供重要依据。
综上所述,声纳测量技术在水下地形测绘中的应用是非常广泛的。
声学测量技术在水下考古中的应用嘿,咱今天来聊聊声学测量技术在水下考古中的那些事儿。
你想啊,水下考古,那可是充满神秘和挑战的领域。
就像有一次,我在一个博物馆里看到了关于水下考古的展览,其中有一些文物的照片,它们历经岁月的洗礼,仿佛在诉说着古老的故事。
那一刻,我对水下考古的好奇就被彻底点燃了。
水下考古可不容易,水的阻力、光线不足、环境复杂等等,都是一道道难题。
而声学测量技术呢,就像是水下考古的一把神奇钥匙,能帮我们打开很多未知的大门。
声学测量技术里的声呐系统,那可是个厉害的家伙。
它就像水下的“眼睛”,通过发射声波然后接收回波,来探测水下的情况。
比如说,它能发现隐藏在海底的沉船遗迹。
想象一下,一艘古老的沉船,安静地躺在海底,周围是黑暗和寂静。
声呐系统发出的声波如同勇敢的探索者,不断地去触碰未知,一旦碰到沉船,回波就会带来关键的信息,让考古人员能够“看到”沉船的大致轮廓和位置。
还有侧扫声呐,它能像给海底“拍照”一样。
比如说在某片海域,考古人员使用侧扫声呐进行探测。
仪器在船后面拖着,一点点地扫描着海底。
当它发现有疑似文物或者遗址的地方,图像上就会显示出特别的信号。
可能是一块形状不规则的区域,或者是一些排列奇特的亮点,这都可能是隐藏的宝藏线索。
多波束测深系统也是声学测量技术的一员大将。
它能精确地测量出海底的地形地貌。
曾经有一次水下考古行动,考古团队就是依靠多波束测深系统,发现了一处海底的峡谷。
在这个峡谷中,竟然隐藏着一座古老的港口遗址。
你能想象那种惊喜吗?原本以为只是普通的海底地形,结果却隐藏着如此重要的历史遗迹。
声学测量技术不仅能帮助找到遗迹,还能在文物保护上发挥作用。
比如说,通过声波的传播特性,可以监测文物周围的环境变化。
要是有什么异常的波动,就能及时采取措施,保护文物不受损害。
总之啊,声学测量技术在水下考古中的应用,就像是给考古人员装上了翅膀,让他们能够在神秘的水下世界中自由翱翔,探寻那些被时间淹没的历史宝藏。
水库大坝渗漏观测报告范文概述本报告是对某水库大坝进行渗漏观测的总结与分析。
在观测过程中,我们采用了一系列的渗漏观测技术和仪器,以确保数据的准确性和可靠性。
通过对渗漏现象的观测和监测,我们能够及时发现潜在的问题,保障大坝的安全和稳定。
报告主要包括观测背景、观测方法、观测结果及分析等内容。
观测背景该水库大坝位于山区,是一个重要的水供应工程。
为了确保大坝的安全运行,我们需要对大坝的渗漏情况进行连续观测和监测。
渗漏检测是水库大坝工程中重要的一环,通过观测和监测坝体渗漏情况,可以及早发现渗漏问题,为后续的处理措施提供科学依据。
观测方法为了准确观测大坝的渗漏情况,我们采用了以下观测方法:1. 人工观察法:利用人工巡检的方式,观察大坝表面是否有渗水迹象,如水珠、湿润等情况。
2. 渗压计测量法:在大坝内部设置一定数量的渗压计,通过监测渗压计的读数变化,了解大坝的渗漏情况。
3. 地质雷达探测法:利用地质雷达设备对大坝进行扫描,通过分析雷达波反射情况,判断出可能的渗漏点。
观测结果及分析根据观测方法采集的数据,我们对大坝的渗漏情况进行了全面分析。
下面是观测结果及分析的详细内容:人工观察法通过人工观察法,我们发现大坝表面有少量水珠和湿润情况。
经过进一步验证,这些水珠和湿润并非由大坝内部渗漏引起,而是附近山区雨水的流失造成的。
因此,排除了大坝内部的渗漏问题。
渗压计测量法我们在大坝内部设置了多个渗压计,并密切监测渗压计的读数变化情况。
经过长时间观测,发现渗压计的读数保持在较低水平,且没有明显的变化趋势。
经过对水库大坝结构的分析和对渗压计数据的比对,我们认为大坝的渗漏量在可接受范围内,不存在严重的渗漏问题。
地质雷达探测法利用地质雷达对大坝进行了多次探测扫描。
通过对雷达波反射情况的分析,我们确定了一些潜在的渗漏点,但经过实际检查后发现,这些渗漏点实际上并没有渗漏的问题。
因此,我们可以得出结论,大坝的渗漏状况较为正常,不存在明显的渗漏点。
声纳技术在水产养殖中的应用随着人口的增长,食物供应成为了一个重大问题。
这就要求水产养殖业需要更高效、可持续和集约化的生产方式以满足人类的需求。
然而,水产养殖过程中面临诸多挑战,其中最大的挑战之一就是如何控制养殖池中的鱼类数量和成长。
而声纳技术恰好能够解决这一问题。
声纳技术历史上一直被用于水下探测和跟踪,而随着技术的发展,它逐渐广泛应用于水产养殖行业。
声纳技术可以测量水族箱内的鱼的数量以及它们的体积,并通过这些信息来控制鱼类的生长速度和数量。
利用声纳技术,水产养殖业可以更好地监测和管理水族箱中的鱼类,从而实现最佳的生产和养殖效果。
目前,声纳技术在水产养殖中的应用分为两个方面:首先是用于监测鱼塘中鱼类数量和分布,其次是用于评估和监测鱼类体重和身体健康情况。
一、鱼塘监测养殖池中的鱼类数量和分布是非常关键的,因为过多或过少的鱼类数量都会导致生产率的下降。
使用声纳技术监测养殖池中的鱼类数量和分布是一种最有效和经济的方法。
声纳传感器可以在水族箱内部的不同位置布置,以获取水族箱的全局视角。
监测此数据后,我们可以掌握鱼塘中鱼类数量分布情况,并进而制定更科学的养殖计划,如增加或减少饲料的投放量,防止过度养殖和过度投食。
此外,声纳技术还可以监测水塘中的水温和氧气含量,以确保鱼类繁殖和生长过程中的最佳条件。
二、鱼类生长检测除了监测鱼塘中鱼的数量和分布外,声纳技术还可用于评估鱼类的体重和健康状况。
这项技术可以让养殖者及时监测鱼群的体重增长以及鱼类的状态,例如消瘦或不健康的情况。
在养殖过程中,声纳传感器会自动记录按周期测量的鱼群体重和分布,在保证精度的同时提高了生产效率。
通过比较多次测量结果,养殖者可以了解鱼类在生长过程中的增长趋势,判断饲养环境是否恰当。
一些最新的声纳传感器还可以通过识别卫生问题来监测鱼类的健康状况,如水中草鱼流感病毒等。
当然,这种技术也有一定的成本。
声纳技术的成本取决于传感器的尺寸及质量,但其使用价值无疑是高于成本的。
声纳技术水中声波的应用和原理声纳技术是一种利用水中声波进行探测和通信的技术。
它在海洋、水下勘测与测量、海洋生态环境监测、潜艇通信和导航等领域都有广泛的应用。
声纳技术的应用和原理十分复杂和多样化,本文将对其进行详细探讨。
一、声纳技术的原理声纳技术的原理是基于声波在水中传播的特性。
当声波遇到不同介质或不同物体时,会发生反射、折射、散射等现象,通过分析声波的特征,可以获取对应物体的信息。
1. 发射声波:声纳系统会通过发射器产生一定频率的声波信号,并将其传播到水中。
声波信号的频率和强度决定了声波的传播距离和探测能力。
2. 接收回波:当声波信号遇到物体后,部分能量将被反射回声纳系统。
声纳系统中的接收器会接收到这些回波信号,并将其转换成电信号。
3. 信号处理:接收器将接收到的电信号进行放大、滤波和解调等处理,以提取有效的信息。
这些信息可能包括距离、方向、速度、密度等。
4. 数据分析与展示:通过对信号进行分析和处理,可以得到更加详尽的信息,进一步用于数据分析和展示。
这些信息可以通过图像、图表等形式呈现。
二、声纳技术的应用1. 水下勘测与测量声纳技术在水下勘测与测量领域起到了重要作用。
通过声纳设备可以获取海洋底部的地貌、地层结构、水深等信息,帮助人们进行资源勘探、海底管道敷设、连通性检测等工作。
2. 海洋生态环境监测声纳技术在海洋生态环境监测中具有广阔的应用前景。
通过声纳设备可以对海洋生物的分布、数量、迁徙等行为进行监测和研究,为海洋保护和生态管理提供重要数据支持。
3. 潜艇通信和导航声纳技术在潜艇通信和导航中具有重要作用。
声纳设备可以实现潜艇与岸基指挥中心之间的双向通信,同时也可以用于潜艇的目标探测和导航定位,提高潜艇的作战效能和安全性能。
4. 水下目标探测与追踪声纳技术在水下目标探测与追踪中具备很高的可靠性。
它可以被应用于军事领域,对敌艇、敌舰等水下目标进行监测和追踪,提供情报支持。
同时,在水下考古、水下探险等领域也可以发挥重要的作用。
声纳探测白云水电站大坝渗漏点的应用研究谭界雄;杜国平;高大水;曹建辉;杜家佳【摘要】以湖南省白云水电站混凝土面板堆石坝水下面板覆盖层的渗漏声纳探测为例,介绍了“渗漏水库声纳探测仪”的测量原理、测量工艺和测量的结论性成果.对大坝11 844 m2范国内防渗面板的渗漏隐患进行了分级、分区,并对水库渗漏入水口的渗漏流速、渗漏量、三维渗漏坐标进行定量描述.同时对声纳渗漏测量结果进行了连通试验方法的验证.此专利技术的成功应用,为水库渗漏入水口的快速探测提供了新的途径.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)001【总页数】3页(P36-37,54)【关键词】水库渗漏;声纳探测;渗漏入口;混凝土面板坝【作者】谭界雄;杜国平;高大水;曹建辉;杜家佳【作者单位】国家大坝安全工程技术研究中心,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究院水利水电病险治理咨询中心,湖北武汉43001;南京帝坝工程科技有限公司,江苏南京210061;国家大坝安全工程技术研究中心,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究院水利水电病险治理咨询中心,湖北武汉43001;南京帝坝工程科技有限公司,江苏南京210061;南京帝坝工程科技有限公司,江苏南京210061【正文语种】中文【中图分类】TV641.43白云水电站位于湖南省沅水支流巫水的上游,距离城步县城约5 km,水库承雨面积556 km2,多年平均径流量5.14亿m3。
大坝坝型为混凝土面板堆石坝,最大坝高120 m,库容3.6亿m3,电站装机3×15 MW。
大坝于1998年12月26日蓄水,至2008年之后渗水量逐渐增大,2011年4月5日,渗水量达0.648 m3/s。
采用传统勘察方法查找水库渗漏原因,一般通过钻孔岩心取样分析[1],但该方法难以全面了解地下水的渗流场分布,更不可能根据各孔的渗流状况,对区域渗漏做出正确的整体分析。
以前对水库渗漏处理的主要问题体现在难以准确找到渗漏成因和渗漏途径,特别是难以找到水库渗漏的源头,因而就难以提出有针对性地防治措施,结果导致盲目施工,或造成防渗处理费用过大,达不到费省效宏的目的。
声纳技术在水声通信中的应用声纳技术是一种利用声波进行信息传递和探测的技术。
它在水声通信中起着重要的作用,可以实现远距离、高速率的通信。
本文将探讨声纳技术在水声通信中的应用。
首先,声纳技术在海洋探测中的应用非常广泛。
海洋是一个广阔而神秘的世界,人们对其深度和底部地形的了解有限。
声纳技术通过发射声波并接收其回波,可以测量水深和底部地貌。
这对于海洋地质的研究和海底资源的勘探具有重要意义。
同时,声纳技术还可以用于海洋生物学的研究,例如鱼类数量和迁徙路径的监测。
通过声纳技术,科学家们可以更好地了解海洋生态系统的结构和功能。
其次,声纳技术在海洋安全领域也发挥着重要作用。
海上交通事故频发,导致了巨大的人员伤亡和财产损失。
声纳技术可以用于水下障碍物的探测和海底浅滩的警示,帮助船舶避免碰撞和搁浅。
此外,声纳技术还可以用于水下目标的探测和跟踪,对于海上边境的安全防御具有重要意义。
例如,声纳技术可以用于潜艇的探测和反潜作战,确保海域的安全。
此外,声纳技术在海洋资源开发中也有广泛应用。
海洋蕴藏着丰富的石油和天然气资源,但是这些资源大多分布在深海或者远离陆地的地方。
声纳技术可以帮助勘探人员确定石油和天然气的位置和储量,指导开发工作。
此外,声纳技术还可以用于海洋风电场的选址和建设过程中的地形测量,确保风电设施的安全和稳定运行。
最后,声纳技术在水声通信中的应用也是不可忽视的。
由于水的传导性能较好,声波在水中传播的损耗较小,因此声纳通信可以实现远距离的传输。
声纳通信可以用于海上油田和远洋航行中的通信需求,解决了传统无线通信在海上的覆盖范围有限的问题。
此外,声纳通信还可以用于水下机器人的遥控和指令传输,实现对水下设备的远程操作。
总之,声纳技术在水声通信中的应用非常广泛,涉及海洋探测、海洋安全、海洋资源开发以及水声通信等多个领域。
随着技术的不断进步和应用的扩大,声纳技术将为人们带来更多的便利和发展机遇。
我们期待着声纳技术在未来的发展和应用中发挥更大的作用。
区域治理水利资源与建设三维成像声纳技术在水下结构探测中的应用探讨解乃方1 闫磊21.珠海市蓝衡科技有限公司,广东 珠海 5190002.河北云雷科技有限公司,河北 廊坊 065000摘要:越来越多的工业活动需要在水下进行,为了探测水下结构及工作环境,必须排除曾经的常规旁扫探测方式对水下工作环境进行探测,需要用到其他更高端技术来对水下存在的安全隐患进行排除,本文介绍了三维成像声纳技术的基本原理和功能,并且介绍了三维成像声纳技术在海洋工程中的具体应用,充分验证了三维成像声纳技术的效果和优势。
三维成像声纳技术可以及时精确地为技术人员提供水下结构的三维图像,相关技术人员通过图像判断水下地理环境的安全隐患,该技术可被应用于多种工业工程当中,为探测地方、水塘等水下环境的安全隐患提供了重要的工具。
关键词:三维成像;声纳技术;水下结构;安全隐患探测当技术人员对堤坝、水塘等地的水利工程进行探测时,时常把探测分成两部分。
一部分在水上进行,利用人工观测和触摸,利用锤、钢卷尺对机械表面的异常现象排查等常规的方法来排除水上安全隐患;一部分在水下进行,水下进行的部分相对于水上进行的部分困难很多,一方面是观测难,很难有良好的视野对水下进行观察。
一方面是水下突发事件多,常常会有紧急事件发生导致人员伤亡,水下压力大,不容易采用一般方式进行勘测。
我国的技术发展迅速,引入了三维成像声纳技术来探测水下机构,可以通过声纳发出一定频率的声波,波具有的反射的性质,在触碰到目标后反射到发出声纳的地方,最终将所有波集合定位,计算机自动生成相关三维图像来对水下结构进行探测。
一、三维成像声纳技术的概述1系统的构成和功能三维成像声纳系统主要由声纳头、电脑终端、电源三部分组恒。
其中最重要的两部分就是声纳头和电脑终端,声纳头由声纳阵和接受阵组成。
声纳阵将声波信号以最大范围发出,接受阵的若干个传感器同时工作,将传回的声波传化为电信号传输到电脑终端,最后形成三维图像。
浅谈声纳检测在霍林河水库大坝渗漏探测中的应用王范华内容摘要:水下声波渗流探测技术,是利用声波在水中的优异传导特性,而实现对水流渗漏场的测量。
如果被测水域的水体存在渗漏,则必然会在测区产生渗漏流场,声纳探测器能够精细地检测其声波在流体中传播的大小,顺流方向声波传播速度会增大,逆流方向则减小,同一传播距离就有不同的传播时间。
利用传播速度之差与被测流体流速之间的关系,建立连续的渗流场水体质点流速计算公式。
利用单井水下声波探测法对霍林河水库沥青混凝土心墙坝的渗漏疑似区域进行现场渗漏检测,通过“渗漏水库声纳探测仪”获得了坝前34个地质钻孔和水库迎水面的六个断面的渗漏水流声场,再经过解析渗漏场流速数学模型,精确地测量到了水库大坝防渗墙体的渗漏隐患坐标,为下一步采取针对性的堵漏措施提供了准确依据。
关键词:水下声波渗流探测确定渗漏点霍林河水库位于内蒙古霍林河的上游,距离霍林郭勒市26km,水库集水面积342K m2,多年平均径流量1902万m3。
大坝坝型为沥青混凝土心墙砂壳坝,坝长1230 m,最大坝高26.1 m,总库容4999万m3。
是一座以电力工业供水为主,兼顾城市防洪、旅游及水产养殖为一体的中型拦河水库。
霍林河水库主体工程于2005年4月19日正式开工, 2008年10月工程完工,并移交运行。
水库自蓄水近三年以来,最高蓄水位仅为943m,距正常蓄水为还有近8m,其渗水量已达500万m3/年,为2009年水库年供水量182.4万m3的近三倍,对于干旱地区的水库而言,不能正常蓄水,发挥供水效益,无疑是水资源的巨大浪费。
加之在目前水库低水位运行的情况下,坝脚已出现了局部的渗漏塌陷现象,左坝肩也有绕坝渗流,如发生大的洪水,在较高的水位条件下,大坝安全运行也是十分令人担心的。
基于上述原因,认真查清大坝渗漏原因并进行有针对性的处理十分必要。
目前,传统勘察方法查找地下渗漏状况,只能做到根据钻孔揭示的岩心取样做粗略分析,一般无法确定地下水的渗流场分布,尤其无法根据各孔的渗流状况对整个区域的渗漏做出总体判断,这样就不能对区域渗漏做出正确的整体分析。
以前对水库渗漏处理效果不好,主要问题在于未能准确找到渗漏成因和渗漏途径,从而也就无从制定出有针对性的防渗措施,其结果或者是盲目施工,或者是造成防渗费用巨大,达不到费省效宏的目的。
本次利用单井水下声波探测法对霍林河水库沥青混凝土心墙坝的渗漏疑似区域进行现场渗漏检测,通过“渗漏水库声纳探测仪”获得了坝前34个地质钻孔和水库迎水面的六个断面的渗漏水流声场,再经过解析渗漏场流速数学模型,精确地测量到了水库大坝防渗墙体的渗漏隐患坐标,为下一步采取针对性的堵漏措施提供了准确依据。
1、水下声纳探测原理与公式水下声波渗流探测技术,是利用声波在水中的优异传导特性,而实现对水流渗漏场的测量。
如果被测水域的水体存在渗漏,则必然会在测区产生渗漏流场,声纳探测器能够精细地检测其声波在流体中传播的大小,顺流方向声波传播速度会增大,逆流方向则减小,同一传播距离就有不同的传播时间。
利用传播速度之差与被测流体流速之间的关系,建立连续的渗流场水体质点流速计算公式。
图1.渗漏水库声纳探测仪测量原理图)(21122T 1-T 1X 2L -U式中 L ——声波在传感器之间传播路径的长度,m; X ——传播路径的轴向分量,m;T12、T21——从传感器1到传感器2和从传感器2到传感器1的传播时间s; U ——流体通过传感器1、2之间声道上平均流速,m/s 。
通过室内外实验测试以及水电工程的验证,声纳测量方法能够定量测定出渗漏水库入水口的流速,钻孔中地下水渗流的速度以及隐蔽工程有破损漏水的坐标位置。
此次检测,之所以能够实现对霍林河水库大坝的34个有钢管护套钻孔的地下水运动速度的高质量测量,是因为有针对性制定了测量方案。
此方案的技术特点是利用“渗漏水库声纳探测仪”对渗流声音的敏感性测量而完成的。
2、现场试验工况野外试验工作从2011年5月27日至6月9日止,现场试验三个内容。
1.大坝防浪墙前的38个地质测孔,平行于大坝轴线桩号:0+0~1+230,测量总深度1881m ,测量密度1m ,测量结点数1881个;2.垂直于大坝轴线从水面线开始到坝脚线止:0+0~1+000,在35000m2的水域面积中,有重点的布置了6个测量断面,测量间距5m ; 3.另在大坝的10个测斜孔和溢洪道中的防渗墙体渗漏处进行了测量。
3、地质钻孔的基本情况2008年曾在大坝防浪墙前距离防渗墙的上游则1.5m 处布置了45个地质钻孔,孔距30-50m ,起始桩号0-030-0+1290,孔径76mm,钻孔一般深入基岩15-20m ,钢管护套下至基岩面。
本次测量孔数38个,孔中有水且能够进行水下参数测量的钻孔34个,4个钻孔因淤积变成了干孔。
各测孔基本数据见附表1。
4、平行大坝轴线断面的孔中渗透流速测量测量时的上游水位943.56m 下游水位930.06 m ,上下游水位差13.50m 。
因为坝下没有设置量水设施,缺少测量时大坝的渗漏水量测量资料。
在现场的34个测孔中实施“渗漏水库声纳探测仪”的测量,各孔的水位、孔深、每米的水下孔中渗透流速、渗漏量、各桩号的渗漏数据及分区渗漏比例见附表1。
区域渗漏量见表1。
表1、大坝纵剖面渗漏量分区统计表附表1结果显示表明:1.渗漏量较大的测孔主要集中在1#、13#、16#,其次是在3#、18#、19#、20#和28#孔,此8孔总漏水量7631 m3/d,约占总漏水量的86%;2.集中渗漏区分布在0+300-0+520桩号的220米之间,其渗漏量占全部渗漏水量74.6%;3.位于左坝肩的1#孔有明显的绕坝渗流发生,在7m深的井孔中就有372 m3/d的渗水量,占左坝总渗水量的36%;5.右坝的渗漏水量相对较小,但28#出现了863 m3/d渗漏水量,占右坝总渗漏水量的72%。
6、各测孔渗透系数的分布情况渗透系数是反映工程质量好坏的重要技术参数。
根据以上测量到的大坝纵剖面测孔的渗透流速的分布值,以及各孔地下水位与库水位的水头差值,计算出各测孔的水力梯度,再依据渗透流速与水力梯度的关系式,就能够计算出各测量井孔中的渗透系数值。
附表2是大坝纵剖面各测孔渗透系数沿高程分布值,表中数据显示:1.有渗漏表现的测孔,其在平面上的平均渗透系数从大到小的排序是1#12.5m/d、16#10.55m/d、13#10.52m/d、19#4.7m/d和28#4.2m/d;2.中间坝段的0+300-0+520桩号的平均渗透系数最大为3.78m/d,左坝段桩号0+0-0+300的平均渗透系数次之为 1.63m/d ,右坝段0+501-1+222的平均渗透系数最小0.37m/d。
3.渗透系数在高程上的对应数值,1#在931-936m高程有明显的左坝绕坝渗流发生;13#在918-933m高程的渗漏量较大,因为此孔靠近泄洪洞,其漏水与泄洪道通过防渗墙的环境有关;16#在935-921m高程均出现较大的渗透系数,在18-11m/d之间,与防渗墙的受损有关; 17#、18#、19#和20#孔均出现了较大的基础渗漏值,其渗透系数在1-8m/d之间,说明这一区间发生坝基绕渗的可能性较大。
28#和3#孔分别达到了4.2和1.6m/d渗透系数值,出现了局部的渗漏问题。
7、大坝迎水面护坡的渗漏检测大坝迎水面的渗漏检测是在坝长1230m,坝坡水面线延伸至35m的水面宽度。
在这一水域里,根据坝前测孔渗漏量的大小,有代表性地选择了6个断面,即6#、10#、13#、16#、19#和28#的孔位前方水面进行了检测。
现场测量时,将船体的一端用绳索固定在对应的孔口上,另一端用船锚将船体固定在一条直线上,测量船在标有标记的绳索上依次测量。
各坐标点的位置和流速测量值见表2。
表2、迎水面声纳检测流速统计表单位:m/d表2测量结果显示,中间坝段0+300-0+520桩号之间的平均渗透流速0.343m/d为最高,左坝段的次之为0.216m/d,右坝段的最小为0.12m/d,与以上左、中右坝段的孔中渗流大小的排序是一致的,且计算出迎水面的总渗漏水量为11088m3/d。
在迎水面的整个测量过程中没有发现很明显的集中渗漏通道,其主要原因有:1.迎水面的防护坡面并不是防渗铺盖,其间的接缝和空洞很多,自然漏水的途径亦多;2.水库的总漏水量与迎水面的渗水面积相比其实很小;3.从防渗墙到迎水面的坡脚70余米,庞大的碎石堆积物,是不易形成集中式漏水通道。
8、结论针对霍林河水库大坝的渗漏问题,经过对现场地质测孔和迎水面的水下声纳探测,已查清了大坝防渗体渗漏的具体坐标和渗漏量的分布情况,并对其测量数据进行了综合分析、计算,对大坝的渗漏状况可以作出一个较为清晰的评估结果:在1230m长的大坝纵剖面上测量出了大坝的总渗漏量是8806m3/d。
其平均渗透流速0.78m/d中间坝段最大;左坝段的平均渗透流速次之为0.39m/d,右坝段的平均渗透流速最小为0.126m/d,其详细数据见附表1。
大坝纵剖面的渗透特性是中间最大,左坝第二,右坝第三,其平均渗透系数依次是3.78m/d、1.63m/d和0.37m/d与渗透流速的排序是一致的。
具体数据见附表2。
34个钻孔显示,有明显渗漏问题的测孔,主要集中在中间坝段的13#、16#、17#、18#、19#和20#的6个渗漏孔,其渗漏水量占总漏水量的74.6%,左坝集中在1#和3#二孔的渗漏水量占11.8%,右坝渗漏水量集中在28#,渗漏水量863 m3/d,占总水量的10%。
从渗透系数的分布高程看,1#位于左坝端,在930~936高程发生了较明显的左坝绕渗;13#在泄洪洞的右则,从934~905高程均发生了渗漏,与泄洪洞穿过心墙坝时的环境有关;16#935~919高程从上到下都出现了较大的渗漏,这样的带状渗漏与防渗墙的破损有关;17#、18#、19#和20#4个孔在922~906高程均出现了1~8m/d基础绕渗;28#在933~916高程出现了3~5m/d的渗透系数。
测量结果显示,大坝的渗漏重点集中在桩号0+300~0+520的220米之间,而且坝基绕渗,防渗墙的破损,泄洪洞的渗漏都出现在其间,是需要重点加固的坝段。
迎水面的断面测量,与其对应的测孔的渗流场的渗流状况是一致的,为前后测量数据应用,提供了佐证。
参考文献1、通辽市水利勘察设计院。
内蒙古霍林河水库初步设计报告2、中电投蒙东能源集团有限责任公司扎哈淖尔工业供水分公司。
霍林河水库大坝渗漏处理项目任务书。
3、长江勘测设计有限公司。
霍林河水库大坝渗漏处理初步设计报告。