前言
水工(gōng)隧洞在水利工(gōng)程中(zhōng)發揮着重要的作(zuò)用(yòng)，特别是在水電(diàn)站中(zhōng)。截至 2015 年，我國(guó)水電(diàn)站水工(gōng)隧洞累計長(cháng)超過 10000 千米。
近年來，國(guó)内水工(gōng)隧洞建設正在向長(cháng)距離、大埋深的方向發展，這給建造和運行都帶來了許多(duō)挑戰，包括地質(zhì)條件複雜施工(gōng)難度大、所在位置隐蔽不易檢測、運行條件差等。這些因素可(kě)能(néng)導緻水工(gōng)隧洞在運行階段出現各種病害，如滲漏、裂縫等。因此，對水工(gōng)隧洞進行定期的檢測和維護是非常重要的。
■ 建造中(zhōng)的輸水隧洞
現有(yǒu)檢測方式
傳統的水工(gōng)隧洞檢測方式主要是人工(gōng)檢測。然而，這種方法存在諸多(duō)問題。首先，人工(gōng)檢測速度慢，效率低。其次，由于水下環境複雜，檢測的準确性和精(jīng)度難以保證。此外，人工(gōng)檢測還存在危險性，尤其是在深水或複雜的水下環境中(zhōng)。
為(wèi)了克服傳統檢測方式的局限性，許多(duō)管理(lǐ)單位開始使用(yòng)水下機器人進行水工(gōng)隧洞的檢測。這種技(jì )術讓長(cháng)距離的水工(gōng)隧洞病害排查變得更加科(kē)學(xué)和高效。水下機器人可(kě)以精(jīng)确、快速地收集數據，并可(kě)以在隧洞運行狀态下進行檢測，大大提高了檢測的精(jīng)度和效率。
服務(wù)案例
2023 年年初，北京某兒童福利院門前綠地發現冒水現象。經過取水檢測硝酸鹽和硫酸鹽指标後，初步認定冒水原因與附近一個輸水隧洞漏水有(yǒu)關。由于隧洞正在運行中(zhōng)，無法進行停水檢測。相關單位在漏點處采取了引流措施，避免了冒水對周邊環境和人員通行的影響。
在水廠例行停水檢測期間，地面冒水現象停止，這進一步證實了隧洞漏水是導緻冒水的原因。為(wèi)了全面了解隧洞的狀況，業主單位聯系了博雅工(gōng)道，并決定在隧洞運行期間使用(yòng)水下機器人進行檢測。
■ 檢測範圍示意
2023 年 5 月 31 日—6 月 1 日，我單位派出 4 人完成了 3 個台班的檢測作(zuò)業。本次作(zuò)業使用(yòng) R-20 搭載水下高清攝像頭、前視多(duō)波束聲呐、管道聲呐和激光測距儀。
檢測人員使用(yòng) R-20 根據現有(yǒu)地表滲水點位置，對排氣閥井上下遊約 400 米範圍管段進行全覆蓋掃描，主要檢測隧洞滲水點附近伸縮縫，對重點關注部位和異常部位進行進一步抵進直觀檢查和激光測距儀掃描。
■ 光學(xué)圖像
檢測結果顯示，檢測管段排氣閥井上遊洞身頂部存在多(duō)處滴水較嚴重滲漏情況，部分(fēn)環縫伸縮縫填料脫落流失，同時還發現了涵洞洞身周圍存在較大脫落缺陷及毛細縫。
除去結構性病害，檢測人員還針對底部淤積層和雜物(wù)堆積、洞室上方水面團狀雜物(wù)漂浮等做出分(fēn)析報告，針對上述問題，管理(lǐ)方已經制定了檢修和後期運維監管的方案，确保輸水隧洞的安(ān)全正常運行。
■ 激光測距儀圖像
利用(yòng)水下機器人進行水工(gōng)隧洞檢測已經成為(wèi)一種高效、精(jīng)确的方法。它可(kě)以快速獲取數據并識别潛在問題，提高檢測的效率和精(jīng)度。此外，這種技(jì )術還可(kě)以降低人工(gōng)檢測的危險性，特别是在深水和複雜的水下環境中(zhōng)。通過案例可(kě)以看出，即使在水工(gōng)隧洞處于狀态下，水下機器人也可(kě)以進行精(jīng)準的檢修和運維監管。
随着水下機器人技(jì )術的不斷發展，我們相信，這一技(jì )術将在水工(gōng)隧洞和其他(tā)水利工(gōng)程中(zhōng)發揮更大的作(zuò)用(yòng)，為(wèi)保障水利工(gōng)程的安(ān)全運行做出更大的貢獻。
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