【文章內(nèi)容簡介】 時幾十公里的探測速度。利用探地雷達(dá)的這一特點(diǎn)，可進(jìn)行堤防隱患普查。為此，需要研制專用堤防隱患探測雷達(dá)。該雷達(dá)工作頻率應(yīng)在30MHz~50MHz，信號動態(tài)范圍應(yīng)達(dá)200dB。降低工作頻率和提高信號動態(tài)范圍可以增加探測深度，當(dāng)然，隨著頻率降低，儀器的分辨率有所下降。 洪水期滲漏險(xiǎn)情探測儀器： 此類儀器的共同特點(diǎn)是利用堤防滲漏水流的某個特性，進(jìn)行滲流通道探測、定位。由于滲漏水溫明顯低于堤內(nèi)地面、水塘、水田等處的溫度，因而，利用其溫差探測滲漏的儀器居多。（1）便攜式紅外成像滲漏探測儀使用該儀器可以探測管涌和散浸。特別是在夜間，田野一片漆黑，人工查管涌十分困難，而紅外線探測儀可以清楚探知管涌部位低水溫，并形成圖像保存。利用該儀器，只要兩人在堤頂上行走，就可探測出堤內(nèi)任何位置出現(xiàn)的管涌，徹底改變落后的人工拉網(wǎng)式查管涌的被動落后局面。該儀器也可安裝在汽車上，沿堤巡查，大大提高探測效率。（2）直升機(jī)載遙感成像系統(tǒng) 該系統(tǒng)由3部分組成：機(jī)載成像系統(tǒng)、車載地面信號處理系統(tǒng)和指揮車。與衛(wèi)星成像系統(tǒng)比較，機(jī)載成像系統(tǒng)可以獲得大比例尺圖像。直升機(jī)上，裝有紅外和可見光兩套成像系統(tǒng)，紅外成像系統(tǒng)在白天和夜間均可探查管涌和險(xiǎn)情，可見光成像系統(tǒng)在白天可拍攝水情、災(zāi)情、防洪搶險(xiǎn)等各種急需的圖像。以上各種圖像立即傳送到車載地面圖像處理系統(tǒng)，將圖像作必要的處理、存貯后，立即傳送給指揮車。在指揮車內(nèi)的防洪搶險(xiǎn)指揮人員及時獲得前方各種圖像信息后，以最快速度指揮防洪搶險(xiǎn)，贏得寶貴時間，減少損失。如果將來再次發(fā)生和20世紀(jì)末我國的幾次大洪水一樣的情況，直升機(jī)載遙感成像系統(tǒng)將會發(fā)揮巨大作用。（3）滲漏水溫探測儀當(dāng)?shù)躺頋B透系數(shù)增加、浸潤線升高，或出現(xiàn)淺層基礎(chǔ)滲漏時，在堤防內(nèi)坡（背水坡）堤腳地下和內(nèi)坡堤身內(nèi)溫度下降。利用這一滲漏溫差現(xiàn)象，可用溫度計(jì)探測滲漏部位。將半導(dǎo)體溫度計(jì)制成的專用傳感器插入不同堤段堤腳地下或內(nèi)坡堤身50~100cm深，觀測溫度是否異常，據(jù)此判斷該處是否存在滲漏。滲漏水溫探測儀具有價廉、輕便、簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，對操作人員要求不高，是目前唯一一種能夠迅速普及、廣泛應(yīng)用的堤防滲漏探測儀器。也可將若干溫度計(jì)聯(lián)接成自動監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行重要險(xiǎn)工險(xiǎn)段滲漏監(jiān)測。在設(shè)計(jì)、施工這種系統(tǒng)時，系統(tǒng)各部件的布置和保護(hù)，防止意外破壞，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行是十分重要的。（4）光纖測溫堤防滲漏監(jiān)測系統(tǒng)[6]與滲漏水溫探測儀原理相同。其不同點(diǎn)在于測溫敏感元件為測溫光纖。沿內(nèi)坡堤腳挖一條80~100cm深的溝，將測溫光纖直接埋入地下，光纖的一端接入光端機(jī)，即可監(jiān)測各段光纖的溫度變化情況，從而判斷堤防是否出現(xiàn)滲漏。目前，國外用于大壩滲漏監(jiān)測的光纖系統(tǒng)的一根光纖長度可達(dá)8km；位置分辨率為1m；~℃。如果將該系統(tǒng)應(yīng)用于堤防滲漏監(jiān)測，只需敷設(shè)一根光纖，即可監(jiān)測8km長的堤防滲漏。問題是目前光纖測溫滲漏監(jiān)測系統(tǒng)價格較貴。光纖傳感器是21世紀(jì)最具有生命力的新型傳感器之一。隨著光纖測溫系統(tǒng)推廣應(yīng)用，光纖傳感器及其二次儀表的價格會降低到可以接收的程度，屆時，光纖測溫滲漏監(jiān)測系統(tǒng)在堤防和大壩上會得到廣泛推廣應(yīng)用。（5）鉆孔滲漏綜合探測技術(shù)一般情況下，洪水期不允許在堤防上鉆孔。但是，有時堤防出現(xiàn)滲漏時，為了封堵滲漏通道，需要在堤頂鉆孔灌漿。通常滲漏通道直徑較小，鉆孔很難對準(zhǔn)滲漏通道位置。在這種情況下，利用已有鉆孔，使用放射性同位素示蹤技術(shù)或其它示蹤技術(shù)（如：鹽水等），在上游位置一排孔投放示蹤劑，在下游孔內(nèi)進(jìn)行放射性強(qiáng)度或電導(dǎo)率測量，可以幫助準(zhǔn)確定位滲漏通道?？菟?，采用示蹤法也可進(jìn)行含水基礎(chǔ)滲漏探測。在不同位置鉆孔里或同一鉆孔內(nèi)不同深度位置進(jìn)行水溫測量，也有助于滲漏通道定位。（6）水下地形儀在探測洪水期頂沖崩岸水下地形、拋石護(hù)岸位置、護(hù)岸堆石形態(tài)和查找根石等情況時，均需要使用水下地形儀之類的儀器。目前，較為先進(jìn)的儀器是多波束儀，該儀器探測深度為5~500m；；每只探頭上裝有101個壓電晶體，可發(fā)射相同數(shù)量超聲波束；176。；水平探測范圍150176。；176。此外，還有側(cè)掃聲納等，也可用于水下地形探測。水下探測儀器遇到的共同難題是如何保證在高含沙量水中正常工作。在洪水期，長江的含沙量約為7kg/m3，而黃河的含沙量有時竟高達(dá)300~400 kg/m3。在水流中進(jìn)行探測需要解決的另一個技術(shù)難題是定位問題。水流常使測船不能按預(yù)定測線運(yùn)動，產(chǎn)生定位誤差。近年來，借助GPS系統(tǒng)已經(jīng)解決了此問題。（7）滲漏入口探測技術(shù)堤防滲漏入口的形狀是多種多樣的且在較深的水下，滲漏入口處水的流速可能較低，這種工況增加了探測難度。近年來，國內(nèi)已采用了下述滲漏入口探測技術(shù)：電場式滲漏探測裝置。當(dāng)滲漏發(fā)生時，滲漏入水口處流場發(fā)生變化。通過測量電場的方法測量流場變化，從而，發(fā)現(xiàn)滲漏入口。（8）放射性同位素吸附法在水中均勻撒布放射性同位素示蹤劑。在正常情況下，河床（湖底）吸附的放射性同位素濃度基本相同。當(dāng)某處存在滲漏入口，較多的水流流入滲漏入口，入口處的土體比正常部位土體吸附較多的放射性同位素。當(dāng)探測出某處放射性較強(qiáng)時，就可判斷該處為滲漏入口。此方法在流動的水中，需要太多的放射性同位素，價格昂貴，不適用。在相對靜止的水中，如：水庫，應(yīng)用效果顯著。（9）小流速儀將雙向小流速儀放在靠近水底部位，查險(xiǎn)人員在堤頂上操作小流速儀沿水底掃描，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某處流速和流場出現(xiàn)異常時，懷疑該處存在滲漏。9 現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例1999年1月本單位在湖南省岳陽縣進(jìn)行了洞庭湖麻塘垸大堤和大毛家湖城防大堤進(jìn)行了枯水期滲漏隱患探測。探測采用本單位研制的SDC2型堤壩滲漏探測儀和引進(jìn)的EM343型大地電導(dǎo)率儀進(jìn)行比測。在3座大堤上各選擇3段有代表性的堤段進(jìn)行探測，探測深度為0~60m。探測時對堤身、堤腳、覆蓋層和基礎(chǔ)分層進(jìn)行探測。探測結(jié)果表明整個大毛家湖大堤電導(dǎo)率低，孔隙率大，高洪水位時會出現(xiàn)全面散浸，并有5處存在管涌隱患。8月洪水期上述隱患部位均已出險(xiǎn)，驗(yàn)證了枯水期滲漏隱患探測結(jié)果是正確的。為了對探測結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證，測試堤段選擇在以前探測過的大毛家湖大堤樁號0+450~0+900段。探測深度為0~30m。圖中顯示樁號大于0+800堤段直到0+900處電導(dǎo)率降低。經(jīng)過1999年8月特大洪水，該段堤身和基礎(chǔ)遭到嚴(yán)重?fù)p壞，最嚴(yán)重處發(fā)生在樁號0+850~0+870段。 大毛家湖大堤樁號0+450~0+900段SDC3型堤壩滲漏探測儀探測結(jié)果探測工作結(jié)束后，將探測結(jié)果與1998年和1999年夏季洪水期堤防滲漏情況逐段進(jìn)行核對驗(yàn)證。結(jié)果表明：堤防隱患和滲漏探測結(jié)果與兩年洪水期堤防滲漏情況完全符合。有關(guān)單位表示這兩次探測結(jié)果將用于指導(dǎo)今后堤防防洪加固工程。 探地雷達(dá)檢測防滲心墻是否失效福建省某水庫自2006年完成大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)樁號0+167斷面壩下游坡面75平臺滲壓計(jì)水位高于90平臺滲壓計(jì)水位。水庫管理單位請有關(guān)單位采用物探方法檢測及專家論證，得出兩種不同意見：（1）心墻在高程81以上填料比較疏松，且防滲心墻后