何飛
(四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 四川 成都 611231)
我國有很多的水庫,且水庫的位置一般都比較高,會由于多種原因?qū)е麓髩纬霈F(xiàn)滲漏的問題,如果沒有對水庫大壩的滲漏問題進行及時的處理,那么對于主壩會產(chǎn)生非常不利的影響,對于水庫的安全使用也存在很大的威脅。因此,水庫大壩的管理人員可以運用高密度電法來檢測水庫大壩的滲漏情況和問題,分清水庫大壩滲漏的類型和原因,從而提出有效的解決辦法和措施,維護水庫大壩的正常使用,保障水庫運用的安全。
目前,水庫大壩的滲漏類型有很多,主要是由于大壩滲漏的位置不同而導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的滲漏問題。如放水涵管滲漏、繞壩滲漏、壩身滲漏以及壩基滲漏等。
在很多水庫當中,放水涵管一般都會運用穿壩涵管來放水,而這些穿壩涵管多數(shù)是運用三合泥漿堆砌的,質(zhì)量并不好,也容易發(fā)生裂縫的問題,如果長期受到高水位的壓力,大壩里面的水就很容易從裂縫滲漏出來,對大壩造成很大的危害,塌坑事故、流土事故或者管涌事故等。而繞壩滲漏主要是當水壩蓄水后,水庫中的水會從大壩的結(jié)合部或者兩側(cè)的山體中滲漏出來。較輕的繞壩滲漏一般具有流量小,水色清的特點,但是如果沒有對輕微的繞壩滲漏予以足夠的重視和進行有效的處理,那么繞壩滲漏問題會逐漸惡化,形成加重滲漏通道,導(dǎo)致滑坡或者岸邊塌陷問題的發(fā)生,對大壩的安全造成非常不利的影響。此外,如果山體過于單薄且沒有對山體進行培厚處理,那么水壩岸邊的風(fēng)華破碎帶和透水性比較大的砂礫層之間會存在很多的裂隙,導(dǎo)致愈發(fā)嚴重的滲漏問題。
壩身滲漏主要是指大壩中的水從壩腳部位或者背水坡的部位滲漏出來。當大壩的壩身出現(xiàn)滲漏之后,那么大壩的填土就會發(fā)生送軟件的問題,從而導(dǎo)致細流滲水、流土、管漏等問題的發(fā)生。導(dǎo)致壩身出現(xiàn)滲漏的主要原因是大壩本身的土質(zhì)比較差,且在大壩施工過程中存在以次充好,弄虛作假的問題存在,對于土料的質(zhì)量沒有進行嚴格的把關(guān),這使得大壩的建設(shè)質(zhì)量也并不高,長而久之,水庫的大壩很容易發(fā)生滲漏問題。
壩基滲漏主要是大壩中的水從壩腳或者大壩比較薄弱的區(qū)域滲漏出來,這會導(dǎo)致大壩逐漸出現(xiàn)沼澤化、出現(xiàn)翻沙和冒水的問題,對大壩的安全造成非常嚴重的威脅。而導(dǎo)致壩基滲漏問題的主要原因是沒有徹底的清理壩基,也沒有做好防滲措施,或者建設(shè)了防滲墻,但是防滲墻的質(zhì)量并不達標,導(dǎo)致壩基滲漏問題的發(fā)生。此外,還存在一些的人為原因?qū)е聣位霈F(xiàn)滲漏問題,如建設(shè)浴池,挖坑取土等都是壩基滲漏的主要因素。
高密度電法也叫直流高密度電阻率法。但是在直流高密度電阻率法發(fā)展過程中逐漸發(fā)展出直流激發(fā)極化法,因而被叫做高密度電法。
高密度電法的基本原理和傳統(tǒng)的電阻率法的基本原理完全一致。但是高度密度電法與差很痛的電阻率法不同的是在觀測中設(shè)置了比較高密度的觀測點。當進行現(xiàn)場測量時,只需要在一定間隔的觀測點上布置上電極,然后進行觀測。但是由于運用的電極數(shù)量非常多,且可以自由組合電極,這樣會有更多的觀測信息被提供出來,這使得高度密電法能夠類似于地震勘探似得運用覆蓋式的測量方法。
高密度電法具有常規(guī)電法無法比擬的優(yōu)勢,下面對高密度電法的優(yōu)點進行具體的分析和闡述:
高密度電法在運用時,可一次性的完成電極鋪設(shè)工作,這樣能夠大大的減少因設(shè)置電極而產(chǎn)生的測量誤差和干擾
高密度電法的測量范圍非常廣泛,能夠?qū)Χ喾N電極排列進行有效的測量,不斷獲取更加豐富、全面的測量信息。
高密度電法在進行數(shù)據(jù)采集和收錄方面已經(jīng)實現(xiàn)了自動化,能夠快速的采集所有檢測數(shù)據(jù),并最大限度的減少和避免了因人工操作而導(dǎo)致的錯誤或者誤差。
高度密度電法的運用能夠在脫機狀態(tài)下運用,還能夠?qū)崟r處理現(xiàn)場檢測資料,促進了高密度電法更加智能化和信息化。
近年來,高密度電法先后在重大場地的工程地質(zhì)調(diào)查、壩基及橋墩選址、采空區(qū)及地裂縫探測等眾多工程勘察領(lǐng)域取得了明顯的地質(zhì)效果和顯著的社會經(jīng)濟效益。
高密度電法在檢測水庫大壩滲漏問題當中,多檢測的是壩基滲漏問題,通過高密度電法的具體、有效的運用,來檢測出水庫大壩的滲漏的具體方位。下面探討某大壩水庫大壩滲漏問題的檢測方略:
先對水庫大壩的地形地質(zhì)條件以及大壩的現(xiàn)狀進行嚴格的分析,然后結(jié)合水庫大壩的特點和條件,在大壩的頂部布設(shè)一條探測剖面,設(shè)置相應(yīng)的高程。然后進行移動探測,多探測幾次,一般探測 5-6次,每次探測的電極間距要保持在 5米左右,也可以根據(jù)探測的要求來設(shè)置合理的電極間距。通常來講,高密度電法在檢測水庫大壩滲漏時,多運用施倫貝爾裝置來掃描和測量剖面。測量后再運用Suffer7.0的數(shù)據(jù)處理軟件和繪圖軟件來整理檢測的實施數(shù)據(jù),對于存在畸變的點和壞點運用專業(yè)軟件進行計算,并繪制電阻率等值斷面圖。
在運用高密度電法檢測完水庫大壩滲漏問題后,要對繪制的圖形和計算的結(jié)果進行分析,如果繪制的電阻率等值斷面圖的上部等值線比較平緩,那么說明電阻值比較低,水庫大壩的筑土地段非常密實和均勻,沒有非常大的缺陷存在。如果電阻等值線比較陡峭,那么說明電阻值比較大,波動也比較大,這說明水庫大壩的筑土地段存在松散和不均勻的問題,很容易出現(xiàn)大壩滲漏問題。通過運用高密度電法來檢測水庫大壩的滲漏情況,能夠非常靈活和精準的探測出水庫大壩的滲漏部位和問題嚴重程度,從而有針對性的采取有效的解決辦法和措施來解決水庫大壩的滲漏問題。
綜上所述,近些年來,在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中,水庫貢獻著積極地作用,發(fā)揮著重要的意義。而水庫大壩在運用過程中通常會出現(xiàn)大壩滲漏的問題,而在檢測大壩滲漏方面會存在一定的局限和問題。高密度電法具有檢測精度高、測試速度快、操作非常簡便的特點和優(yōu)勢,在大壩的檢測數(shù)據(jù)上也能夠可靠的采集和收錄,并將檢測數(shù)據(jù)進行整理,繪制圖形,這樣方便水庫大壩滲漏問題分析人員及時的發(fā)現(xiàn)大壩滲漏問題,分析大壩滲漏產(chǎn)生的原因,從而進一步采取有效的解決方法,幫助和維護水庫大壩解決滲漏問題,促進水庫大壩能夠安全、可靠的運轉(zhuǎn)。