大坝坝后过流面综合检测技术

发布时间：2019-05-08 09:15:14

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：水电站坝后过流面、引水洞室由于长期受高速水流冲刷，水下检测是水利工程日常管理、应急抢修、水库大坝安全评估不可或缺的重要技术手段。

技术原理

采用多波束声呐对过流面进行全覆盖检测时，水下垂直面淘蚀较深的混凝土缺陷会顶部有数据盲区；侧扫声呐作业仅可获得水下地貌二维影像图；水下机器人作为检测平台，可搭载三维成像声呐，对导墙的淘蚀缺陷进行水下精细检测，利用定点扫描方式生成空间三维数据，并采用高清水下摄像设备对重点部位近距离“驻足”观测，该方法弥补了多波束扫测时在垂直水下结构部分区域出现的数据空白。几种方法联合检测，形成互补且互相印证的技术手段。

技术特色

（1）采用水下声呐及水下无人潜器等新技术应用于大坝坝后过流面检测作业，不仅能对水下缺陷或淤积的三维空间形态精确量化，且能客观反映缺陷或淤积的表观影像，检测结果清晰准确。
（2）解决了深水、浑水及动水环境下水工建筑物水下检测技术难题，突破了传统人工下潜、机器人下潜等水下检测的技术瓶颈。
（3）水下三维数字化成果库，可实时动态展示并提取枢纽区异常区域（位置、尺寸及方量），有效指导水工建筑物水下缺陷修补及水库水沙运行调度。

技术指标

（1）适用水深：0～500m。
（2）多波束：量程分辨率不低于1.25cm，水平向波束宽度不大于0.5°，能分辨水平向边长不小于5cm的物体。
（3）侧扫声呐：水平波束宽度约0.2°，能分辨水平向边长不小于2cm的物体。

应用范围及前景

适用于对水电工程水库大坝的消力池、水垫塘、导墙和海漫等过流面的水下冲刷缺陷进行检测。也可在引水隧洞衬砌表观缺陷检测中应用。
传统的泄洪建筑物检测，通常采用抽水、人工探摸录像或者单点声呐的方式来确定异常情况。人工下潜方法成本大、周期长（20～30d）、作业深度有限（多在60m水深内，部分在100m水深范围内），部分水工建筑物必须在停机情况检测，检测结果依赖于潜水员的业务素质，且存在一定的人身安全风险，局限性较大；单点声呐采用断面测量方式，实测断面的位置受到水流、GPS定位精度和稳定情况等因素影响，工作船很难沿计划测线实施测量，且单点测深精度容易受到测深探头姿态和仪器自身精度等影响，较难全面掌握水下结构形态。采用水下三维声呐及水下无人潜器，可实现消能建筑物、引水管道等重要水工建筑的水下检测。在费用以及效率上，本项目的水下可视化视觉系统均比常规检测手段提高效率50%左右，费用节约30%以上。

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徐玲

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