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1、淺談聲納探測技術在某礦區(qū)水庫中的應用［摘要］利用單井水下聲波探測法對某礦區(qū)水庫瀝青混凝土心墻壩的滲漏疑似區(qū)域進行現(xiàn)場滲漏檢測，通過“滲漏水庫聲納探測儀”獲得了壩前34個地質鉆孔和水庫迎水血的六個斷血的滲漏水流聲場，再經(jīng)過解析滲漏場流速數(shù)學模型，精確地測量到了水庫大壩防滲墻體的滲漏隱患位置。［關鍵詞］水下聲波；滲流探測；確定滲漏點1水庫概況某礦區(qū)水庫位于內蒙古霍林河的上游，距離霍林郭勒市26km,水庫集水面積342Km2,多年平均徑流量1902萬m3。大壩壩型為瀝青混凝土心墻砂殼壩，壩長1230m,最大壩高26.1m,總庫容4999萬m3。是
2、一座以電力工業(yè)供水為主，兼顧城市防洪、旅游及水產養(yǎng)殖為一體的中型攔河水庫。某礦區(qū)水庫主體工程于2005年4月19日正式開工，2008年10月工程完工，并移交運行。水庫口蓄水近三年以來，最高蓄水位僅為943m,距正常蓄水為還有近8m,其滲水量已達500萬m3/a,為2009年水庫年供水量182.4萬m3的近三倍，對于干旱地區(qū)的水庫而言，不能正常蓄水，發(fā)揮供水效益，無疑是水資源的巨大浪費。加Z在目前水庫低水位運行的情況下，壩腳已出現(xiàn)了局部的滲漏塌陷現(xiàn)象，左壩肩也有繞壩滲流，如發(fā)生大的洪水，在較高的水位條件下，大壩安全運行也是十分令人擔心的?；?/p>
3、上述原因，認真查清大壩滲漏原因并進行有針對性的處理十分必耍。2滲漏測量方法傳統(tǒng)勘察方法查找地下滲漏狀況，只能做到根據(jù)鉆孔揭示的巖心取樣做粗略分析，一般無法確定地下水的滲流場分布，尤英無法根據(jù)各孔的滲流狀況對整個區(qū)域的滲漏做出總體判斷，這樣就不能對區(qū)域滲漏做出正確的整體分析。以前對水庫滲漏處理效果不好，主要問題在于未能準確找到滲漏成因和滲漏途徑，從而也就無從制定出有針對性的防滲措施，其結果是投入水庫防滲資金費用巨大，達不到費省效宏的目的。本次利用單井水下聲波探測法對某礦區(qū)水庫瀝青混凝土心墻壩的滲漏疑似區(qū)域進行現(xiàn)場滲漏檢測，通過“滲漏水庫聲納探
4、測儀”獲得了壩前34個地質鉆孔和水庫迎水面的六個斷面的滲漏水流聲場，再經(jīng)過解析滲漏場流速數(shù)學模型，精確地測量到了水庫大壩防滲墻體的滲漏隱患坐標，為下一步采取針對性的堵漏措施提供了準確依據(jù)。2.1水下聲納探測原理與公式水下聲波滲流探測技術，是利用聲波在水屮的優(yōu)異傳導特性，而實現(xiàn)對水流滲漏場的測量。如果被測水域的水體存在滲漏，則必然會在測區(qū)產生滲漏流場，聲納探測器能夠精細地檢測其聲波在流體中傳播的大小，順流方向聲波傳播速度會增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時間。利用傳播速度之差與被測流體流速之間的關系，建立連續(xù)的滲流場水體質點流
5、速計算公式。通過室內外實驗測試以及水電工程的驗證，聲納測量方法能夠定量測定出滲漏水庫入水口的流速，鉆孔中地下水滲流的速度以及隱蔽工程有破損漏水的坐標位置。此次檢測，之所以能夠實現(xiàn)對某礦區(qū)水庫大壩的34個有鋼管護套鉆孔的地下水運動速度的高質量測量，是因為有針對性制定了測量方案。此方案的技術特點是利用“滲漏水庫聲納探測儀”對滲流聲音的敏感性測量而完成的。2.2現(xiàn)場試驗工況野外試驗工作從2011年5月27口至6月9口止,現(xiàn)場試驗三個內容。2.2.1大壩防浪墻前的38個地質測孔，平行于大壩軸線樁號：0+0?1+230,測量總深度1881m,測量密度
6、lm,測量結點數(shù)1881個;2.2.2垂直于大壩軸線從水面線開始到壩腳線止：0+0?1+000,在35000m2的水域血積屮，有重點的布置了6個測量斷-血，測量間距5叫2.2.3在大壩的10個測斜孔和泄洪洞中的防滲墻體滲漏處進行了測里。2.3地質鉆孔的基本情況2008年在大壩防浪墻前距離防滲墻的上游側1?5m處布置了45個地質鉆孔，孔距30-5011),樁號0-030-0+1290,孔徑76mm,鉆孔一般深入基巖15-20m，鋼管護套下至基巖面。本次利用其地質鉆孔38個進行測量，孔中有水且能夠進行水下參數(shù)測量的鉆孔34個。2.4平行大壩軸線
7、斷面的孔中滲透流速測量測量時的上游水位943.56m,下游水位930.06m,上下游水位差13.50mo在現(xiàn)場的34個測孔屮實施“滲漏水庫聲納探測儀”的測量成果進行統(tǒng)計分析，按樁號匯總成分區(qū)的滲透流速、滲漏量等，大壩縱剖面滲漏量分區(qū)表lo實測統(tǒng)計情況：1、中間滲漏區(qū)分布在0+300-0+520樁號的220米之間，統(tǒng)計其滲漏量占全部滲漏水量74.6%。其中滲漏量較大的測孔主要集中在1#、13#、16#,其次是在3#、18#、19#、20#和28#孔,此8孔總漏水量7631m3/d,約占總漏水量的86%；2、左岸滲漏區(qū)位于左壩肩的1#孔有明顯的
8、繞壩滲流發(fā)生，在7m深的井孔中就有372諂/d的滲水量，占左壩總滲水量的36%；3、右岸滲漏區(qū)的滲漏水量相對較小，但28#出現(xiàn)了863m3/d滲漏水量，占右壩總滲漏水量的72%。
