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高密度电法在于桥水库渗漏隐患探测中的应用研究

更新时间:2009-03-28

1 工程渗漏及其加固情况

于桥水库位于天津蓟县,总库容15.59×108m3,工程等别为Ⅰ等。水库正常蓄水位21.16 m,设计洪水位24.60 m,校核洪水位25.62 m,PMP校核洪水位27.72 m。枢纽包括大坝、放水洞、溢洪道和发电站等。大坝为均质土坝,坝顶长2 222.00 m,坝顶宽6.00 m,最大坝高24.00 m,坝顶高程28.70 m。放水洞位于大坝南端坝体内(桩号0+356),截面尺寸为5.90 m×6.00 m,洞身长55.00 m。大坝0+000~0+760桩号为重碾压坝段,0+760~0+900桩号为轻碾压坝段,0+900~1+500桩号为水中倒土坝段,1+500~1+800桩号为轻碾压坝段,1+800~1+935桩号为重碾压坝段。

大坝建成运行后,出现了坝肩渗漏、下游坝坡与坝脚渗水、下游坡渗流压力过高、坝基测压管水位超过地面、坝后出现沼泽化与冒水翻砂等问题。为此,自1976年至今,先后进行了3次除险加固工程。1976~1983年对坝基实施了第一次除险加固工程:0+500~0+700坝段帷幕灌浆,0+700~0+830坝段砼防渗墙,0+830~1+930坝段接触灌浆,1+280~1+850坝址下游新建减压沟,0+700~0+920段分3层台阶压重。1995年~1996年再次对坝基进行了加固:1+250~1+750坝基透水层内进行高喷防渗墙,0+970~1+283和1+700~1+800采用压重及贴坡反滤。由于前两次加固效果不明显,2000年~2003年水库进行了第三次除险加固,主要有以下加固内容:0+830~1+250混凝土防渗墙,1+400~1+500高喷防渗墙,1+750~1+870高压喷射灌浆,0+000~0+250和1+250~1+400坝段帷幕灌浆。

2)“闹”中有序,收放自如:“动”起来还要“收”回来。上文中提及的慕课、微课、翻转课堂等新型教学模式有一个共同特点:能让课堂活跃起来、热闹起来。毋庸置疑,语言学习需要长期的坚持和积累,而兴趣是最好的老师。建构主义理论强调教学情境的创设和学生知识的自主建构,这些新型模式可协助师生创造生动的英语学习情境,加强学生的自主探究、合作、交流能力。然而,在实际教学过程中,我们不能一味强调“闹”和“动”,更要保证教学活动的规范性、秩序性和系统性,要做到动静结合、“热闹”过后学有所获。

水库虽然进行了多次加固,但仍未形成封闭的防渗体系。由运行和观测资料发现,当库水位达到18.00 m时,1+600断面下游坝脚附近出现明显渗水,1+130断面也有类似情况。另外,0+356断面(放水洞)处存在接触渗流隐患。为此,采用高密度电法对于桥水库大坝进行渗漏隐患探测,对探测结果进行分析,找出大坝低电阻率相对集中区域,并结合大坝渗流观测资料,佐证大坝渗流异常的原因,同时为水库后期安全评价、除险加固提供依据。

2 高密度电法原理及设备

2.1 基本原理

高密度电法又称高密度电阻率法(electrical resistivity imaging,简称ERI),是以岩土体电性差异为基础的一种电探方法,是电阻率剖面法和测深法的结合[1]

汶泗大汶口文化普遍流行成年人拔除左右上侧门齿的习惯,而且墓葬流行陪葬獐牙。傅家遗址聚落群的发掘资料中,仅五村遗址有一例拔除左右上侧门齿。这与汶泗大汶口文化习俗有较大差异。

实际做法:划分为男生、女生各四个组,其中每四组两个小组相对2~3 m之间进行站立,开展传接球的竞赛,同时也可以选择男女生之间进行分组竞赛。

 

(1)

  

图1 高密度电法原理图

由于地层介质的电阻率与岩土性质、含水性等因素有关,因此大坝渗漏异常处,土体含水量大,导电性强,在用高密度电法进行探测时,其测得的视电阻率相应就小[2]。因此,根据实测的视电阻率剖面,便可直观地划分地层,并把视电阻率相对较小的位置视为潜在渗流隐患区域。

(2)1+083~1+176桩号段

2.2 探测设备

高密度电法在实际工作时,将许多电极按一定极距排列,通过电缆、开关控制箱同测量仪器相连。测量时,测量仪器通过指令控制开关控制箱,并以一定的排列顺序将电极转换成供电电极或测量电极,其工作方式见图2[4]

对于我来说,群居生活是一件多么不适合和不理智的事情,因为我长时间的沉默无语和种种匪夷所思的行为造成了老师和其他同学的困惑和不安。

综合隐患探测和渗流监测资料分析成果,认为坝体在1+600断面附近存在贯通上下游的低电阻率区,由于该断面恰好位于右岸轻碾压坝段,可能是土体渗透性强所致。

于桥水库大坝渗漏隐患探测采用日本OYO公司(应用地质株式会社)生产的McOHM Profiler 4多道数字电阻率测量仪。该仪器有32个电极转换功能,带有高分辨率24位delta sigma A/D转换器的四通道接收电路,用于技术支持的基于PC的控制器,最大输出为400 V(峰流量800 V、120 mA)[5]。能显示电流波形、四通道电位波形和衰减曲线,所以能有效地控制数据的质量,该仪器见图3。

  

图2 高密度电法工作方式示意图

  

图3 McOHM Profiler 4多道数字电阻率测量仪

3 渗漏探测与结果分析

3.1 测线布置

于桥水库大坝高密度电法渗漏隐患探测布置,采用电极间距由疏到密、局部加密、探测范围适度扩大的原则。每次探测布置32个电极,探测纵断面长度为“31×电极间距”。为了解大坝渗流性态,高密度电法探测布置如下:

(1)0+311~0+404桩号段

放水洞所在位置为桩号0+356,以该断面为中心,左右两侧各布置16个电极,电极间距3.00m。探测范围为0+311~0+404,测线位于坝轴线+6.50 m、高程27.50 m的坝坡上。探测分两次进行,实际探测深度分别为26.00 m和52.00 m。探测时库水位为19.30 m。

高密度电法与传统的地质钻探法相比,无需开挖坝体,且成本低、效率高,能够揭示大坝内部渗流信息[3]。同时,相比于常规电法,高密度电法电极布设一次性完成,能进行多种电极排列方式的测量,可实现自动化数据采集,其效率高、精度高,探测能力提高明显。

(3)1+572~1+655桩号段

1+130断面渗流监测结果表明该断面的渗流压力较高。以该断面为中心,左右两侧各布置16个电极,电极间距3.00 m,探测纵断面范围为1+083~1+176。探测分两次进行,实际探测深度分别为26.00 m和52.00 m。探测时库水位为19.30 m。

在右坝段1+605下游坡脚存在渗水,为此,以该断面为中心从上游到下游依次布置4个探测纵剖面。每个纵剖面左右两侧各布置16个电极,电极间距为3.00 m,探测范围为1+572~1+655。四个纵剖面距坝轴线依次为-10.00 m、+6.50 m、+28.00 m、+41.50 m,高程依次为26.70 m、27.50 m、22.50 m、20.80 m,每个纵剖面探测1次,共计4次,探测深度均为26.00 m。探测时库水位为19.30 m。

3.2 探测结果分析

首先对高密度电法探测成果进行人工辨识删除异常值,然后采用Res2dinv快速二维电阻率反演软件对数据进行反演,获得视电阻率二维色谱图。色谱图中横坐标为桩号,纵坐标为测深,电阻率单位为Ω·m。

3.2.1 0+311~0+404桩号段

放水洞附近探测数据经反演得到的视电阻率图谱见图4。

  

图4 放水洞附近视电阻率分布图

放水洞在图中的位置为42.00~47.00 m(即0+353~0+358之间),埋设深度在13.00~18.00 m之间。

根据高密度电法探测原理,土体含水量高、导电性强,其视电阻率相应就小。由上图可知,放水洞位置处的视电阻率较高,而两侧分别存在低视电阻率分布区域(见图中黑色虚线所围区域),深度为7.00~12.00 m,表明放水洞两侧透水性较强,存在渗漏区。

为了进一步验证放水洞周围存在渗漏区,对放水洞附近0+360断面轴距为+6.00 m处的渗压计监测资料进行分析。坝体渗压计B0360BA测值过程线表明(见图5),其测值稳定在15.50 m上下(深度位置为12.00 m),并呈现逐年上升趋势,测值最高达17.50 m(深度位置为10.00 m),说明该断面周边坝体透水性增强,有可能是放水管渗漏或接触渗漏造成。另外,坝基渗压计B0360BB与库水位相关性较强,相关系数为0.81。

 

1 0+360断面渗压计考证信息表

  

测点编号桩号轴距/m埋设高程/m孔口/孔底高程/m备注B0360BA0+3606.0014.88B0360BB0+3606.0011.5227.15/10.95坝体第一透水层

由以上分析可知,高密度电法探测的低视电阻率区域与渗流资料分析结果基本一致;而放水洞两侧渗流异常或放水洞渗漏导致坝体出现渗流饱和区,致使出现低视电阻率区域。

文中将高密度电法应用在于桥水库大坝渗漏隐患探测中,获得了大坝视电阻率分布情况,查明了大坝渗漏区域。综合探测断面的电阻率云图以及渗流观测资料分析成果,本次高密度电法探测较好地揭示了坝体各断面渗流情况,验证了高密度电法在大坝渗漏隐患探测中的可行性和可靠性。

根据探测数据经反演得到的1+083~1+176桩号段视电阻率图谱见图6。

  

图5 0+360桩号断面渗压过程线图

 
  

图6 1+130断面附近视电阻率分布图

图6显示了1+130断面左右两侧均存在明显的呈带状分布的低阻区,推测土体含水率较高。

1+130断面渗压计考证信息见表3,坝体渗流压力过程线见图7。由图7可知该断面测点渗流压力均较大,其中B1130EA、B1130AA、B1130BA三测点测值接近库水位,一般保持在17.40~19.30 m(深度位置为8.20~10.10 m)之间。

第二,黑社会性质组织。根据我国《刑法》第294条的规定,黑社会性质组织应当同时具备以下特征:(1)形成较稳定的犯罪组织,人数较多,有明确的组织者、领导者,骨干成员基本固定;(2)有组织地通过违法犯罪活动或者其他手段获取经济利益,有一定的经济实力,以支持该组织的活动;(3)以暴力、威胁或其他手段,有组织地多次进行违法犯罪活动,为非作恶,欺压、残害群众;(4)通过实施违法犯罪活动,或者利用国家工作人员的包庇、纵容,称霸一方,在一定区域或行业内,形成非法控制或者重大影响,严重破坏经济、社会生活秩序。

 

2 1+130断面渗压计考证信息

  

测点编号桩号轴距/m埋设高程/m孔口/孔底高程/m备注B1130EA1+130-18.5013.6024.31/-9.69坝体B1130AA1+130-12.0013.9024.70/-11.30坝体B1130BA1+1306.0013.6327.10/-1.60坝体B1130CA1+13040.0013.6320.40/1.61坝体

  

图7 1+130断面坝体渗流压力过程线图

由以上分析可知,高密度电法探测结果与资料分析结果基本一致。由于1+130断面处于水中倒土坝段,该断面左右两侧出现带状低阻区可能与该坝段坝体填筑材料有关。

3.2.3 1+572~1+665桩号段

1+572~1+665桩号段4个纵剖面探测数据经反演得到的视电阻率图谱见图8~11。

由图8~11可知,在图中33.00~39.00 m处(即1+605~1+611之间),四个纵剖面均存在一集中低电阻率区域,从上游到下游距坝面的深度范围依次为4.00~12.00 m、4.00~12.00 m、2.00~12.00 m、3.00~13.00 m,对应的高程依次为14.70~22.70 m、15.50~23.50 m、10.50~20.50 m、7.80~17.80 m。

高密度电法是采用许多电极组成高密度阵列探测,基本原理与常规电阻率法相同。电阻率法探测的基本原理是通过人工方式形成地下稳定直流电场,根据被探测目标与周围介质之间导电性差异查找工程隐患。实际工作中,常规的电阻率法是通过给AB极供电,测量MN极电位差ΔV,再通过公式可以求得平面二维视电阻率,其工作原理见图1。K为装置系数,满足下列关系式:

取临近断面1+650坝体渗流压力监测资料进行分析,该断面渗压计考证信息见表3,渗流压力过程线见图12。由图可知,渗压计B1650EA水头测值较大,接近库水位,渗压计B1650AA与B1650BA水位测值保持在16.30 m上下,渗压计B1650CA水位测值保持在15.50 m左右。由此可见,该坝段的渗压计水位较高,且随库水位的变化作同步变化,与库水位的相关性显著。

  

图8 轴距为-10.00 m电阻率分布图

  

图9 轴距为6.50 m电阻率分布图

  

图10 轴距为28.00 m电阻率分布图

  

图11 轴距为41.50 m电阻率分布图

  

图12 1+650断面坝体渗流压力过程线图

 

3 1+650断面渗压计考证信息及与库水位相关系数表

  

测点编号桩号轴距/m埋设高程/m孔口/孔底高程/m相关系数B1650EA1+650-18.5015.2424.41/-12.700.95B1650AA1+650-12.0014.4124.80/-13.800.91B1650BA1+6506.0014.7727.06/-5.040.87B1650CA1+65040.0014.7119.37/-2.630.94

4.1 适宜树种:要选择木质坚实,容易接菌的树种来培养菌段,一般阔叶树均可。选用直径3~5厘米清林废弃的硬杂树木或加工后截下的小径枝桠,也可选硬杂木板皮作段木。凡是含有杀菌物质的松、杉等针叶树种不能栽培灵芝。

4 结 语

3.2.2 1+0831+176桩号段

水侧调节通过调节暖风器中凝结水水量来调节空气预热器空气入口金属壁温。水调节的是疏水,比容较蒸汽大大减小,容积通流量就减小很多,阀门开关行程就很小,调节精度会有所降低。但由于暖风器中的蒸汽压力始终是供汽压力,所以饱和温度不变,有利于选择更低压力的蒸汽汽源,进一步提高汽轮机抽汽回热的效率。为避免暖风器中的凝结水滞留在暖风器内引发的锈蚀、水击、振动等问题,暖风器疏水不能采用热静力型自动疏水器,宜采用机械疏水器,而且其出力要留一定的裕量[4]。水侧调节暖风器去扩容器的系统图如图3所示。

他们和肥鸭一般,嘴里发响摆动着身子,没有理她走过去了!他们走了许久许久,她仍没起来,以后她哭着,木桶扬翻在那里,小包袱从木桶滚出。她重新走起时,身影在地面越瘦越长起来,和细线似的。

高密度电法运用方便、无需开挖坝体,且成果可信,未来在水库大坝应急监测和检测方面,如何充分发挥高密度电法的作用及提高探测效果,还需进一步探索研究。

人的嗓子都具备两种机能:一种是“重机能”,即发真声的,真嗓子机能;另外一种就是“轻机能”,即发假声,假嗓子机能。无论是民族唱法还是美声唱法,都需要真假声的混合,如果偏废其一,那么嗓子就会受到损害。除了对声带使用轻重机能的要求,在发声的方法上,两种唱法也存在着许多的共同之处,主要体现在三个方面:

参考文献

[1] 严加永,孟贵祥,吕庆田,等.高密度电法的进展与展望[J].物探与化探,2012,34(6):576~583.

[2] 谷艳昌,王宏巍,王宏,等.高密度电法仪在溃坝试验中的应用研究[J].水利水电技术,2015,46(3):94~96.

[3] 杨阳,徐海峰,李卓,等.霍林河水库渗漏检测与防渗效果分析[J].三峡大学学报(自然科学版),2015,37(3):11~14.

[4] 邓超文,周孝宇.高密度电法的原理及工程应用[J].西部探矿工程,2006(s):278 ~279.

我们喜欢唱歌,歌曲表达着我们的心声,抚慰着我们的情感。但如果我们把心思都放在了背诵歌词上,试问歌曲之于我们还会有这样的艺术效果吗?

 
秦继辉,吴云星,谷艳昌
《江西水利科技》 2018年第02期
《江西水利科技》2018年第02期文献

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