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1、浅谈声纳探测技术在某矿区水库中的应用［摘要］利用单井水下声波探测法对某矿区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血的六个断血的渗漏水流声场，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位置。［关键词］水下声波；渗流探测；确定渗漏点1水库概况某矿区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342Km2,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1230m,最大坝高26.1m,总库容4999万m3。是
2、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。某矿区水库主体工程于2005年4月19日正式开工，2008年10月工程完工，并移交运行。水库口蓄水近三年以来，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/a,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Z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
3、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耍。2渗漏测量方法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，尤英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，其结果是投入水库防渗资金费用巨大，达不到费省效宏的目的。本次利用单井水下声波探测法对某矿区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
4、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。2.1水下声纳探测原理与公式水下声波渗流探测技术，是利用声波在水屮的优异传导特性，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
5、速计算公式。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，之所以能够实现对某矿区水库大坝的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。2.2现场试验工况野外试验工作从2011年5月27口至6月9口止,现场试验三个内容。2.2.1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
6、lm,测量结点数1881个;2.2.2垂直于大坝轴线从水面线开始到坝脚线止：0+0〜1+000,在35000m2的水域血积屮，有重点的布置了6个测量断-血，测量间距5叫2.2.3在大坝的10个测斜孔和泄洪洞中的防渗墙体渗漏处进行了测里。2.3地质钻孔的基本情况2008年在大坝防浪墙前距离防渗墙的上游侧1・5m处布置了45个地质钻孔，孔距30-5011),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。本次利用其地质钻孔38个进行测量，孔中有水且能够进行水下参数测量的钻孔34个。2.4平行大坝轴线
7、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930.06m,上下游水位差13.50mo在现场的34个测孔屮实施“渗漏水库声纳探测仪”的测量成果进行统计分析，按桩号汇总成分区的渗透流速、渗漏量等，大坝纵剖面渗漏量分区表lo实测统计情况：1、中间渗漏区分布在0+300-0+520桩号的220米之间，统计其渗漏量占全部渗漏水量74.6%。其中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7631m3/d,约占总漏水量的86%；2、左岸渗漏区位于左坝肩的1#孔有明显的
8、绕坝渗流发生，在7m深的井孔中就有372谄/d的渗水量，占左坝总渗水量的36%；3、右岸渗漏区的渗漏水量相对较小，但28#出现了863m3/d渗漏水量，占右坝总渗漏水量的72%。
