高壩大庫聲納滲流檢測可視化成像研究

杜家佳，杜國平，曹建輝，宋曉峰，杜家力，杜廣林（南京帝壩工程科技有限公司，江蘇南京，210061）

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高壩大庫聲納滲流檢測可視化成像研究

杜家佳，杜國平，曹建輝，宋曉峰，杜家力，杜廣林
（南京帝壩工程科技有限公司，江蘇南京，210061）

從高壩大庫滲流工程的實際應用出發，提出了“能量測量”概念模型，并運用伯努利能量方程與質量守恒方程解決大壩滲漏隱患中的固液流雙相介質原位測量的一系列技術關鍵問題。整合了能直接用于水文地質參數成像的軟硬件成果，實現了聲納探頭的數據采集、聲納流速矢量測量、計算機功能界面顯示、水文地質數學建模、潛水、承壓水在孔隙水、裂隙水和巖溶水中的通用計算公式、數值計算成像等一整套三維動態數字化可視功能體系，為水下復雜滲流場的快速測量、精準定位、多媒體展示提供了創新性應用成果。同時，給出了某混凝土面板堆石壩的工程滲流應用實例。

水文地質參數；聲納滲流；能量法測量；水庫滲漏；大壩滲流；滲流可視化成像

0　前言

隨著我國高壩大庫建設的迅猛發展，一旦出現滲漏問題，其修復的難度和成本將大大提高。大容量高水頭所帶來的經濟效益是顯著的，然而，大壩的滲漏問題帶有普遍性，且關系到水電站的經濟效益與大壩的安全穩定。為此，國家專門設立了《水電站大壩安全定期檢查監督管理辦法》，規定每5年對大壩的安全進行一次體檢。傳統方法查找水庫大壩滲漏路徑，一般根據鉆孔巖芯取樣分析，或者通過抽、壓水試驗獲得人工干擾流場下巖土的滲透物性指標，無法獲得水庫大壩天然流場下的地下水流速矢量場，也難以根據各孔的滲流狀況對整個大壩區域的滲流做出科學的判斷。……