宏图娱乐官方网站-86岁院士亲上一线指导抗洪 探测管涌用上高科技

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中国网8月3日讯(本网记者 韩琳;通讯员 梁丹) 管涌是防洪设施中常见的一种地质现象,危害极大,同时也是一种处置难度很高的地质灾害。但我在我国,却有这样一位专家,用科技手段找到了对付管涌的妙法。他就是中国工程院院士何继善。他研发的DB-3A型堤坝管涌渗漏检测仪在今年长江流域抗洪抢险的工作中发挥了特殊的作用。

今年7月以来,我国长江流域发生发面机洪灾。高水位下,堤防管涌渗漏、翻砂鼓水等险情不断,形势严峻。据介绍,管涌渗漏形成后,最初只是在堤坝上出现若干“小洞”。经水流长时间冲刷后,这些“小洞”就可形成较大的管涌通道。到了一定程度,特别是如果这种管涌通道直接“穿”过河堤,就可能引起溃坝。所以,管涌可算是堤坝的“定时炸弹”。

来到抗洪前线的何继善院士。

7月18日,合肥南巢湖水域、庐江县域长江支流多处河流发现明显管涌,安徽省防办等相关单位第一时间发出调度函,请求何继善院士团队支援,协助安徽省巢管局防汛抗旱物资储备技术中心前往庐江县排查险情。汛情即命令,何院士团队立即携带DB-3A型堤坝管涌渗漏检测仪前往庐江,并于7月19日上午开始对庐江县王渡二站段进行管涌渗漏排查工作。86岁高龄的何院士冒着高水位、下雨甚至决堤的危险,指挥着团队进行水面作业,发现管涌渗漏入水口多处,指导在入水口临近的堤坝上用打桩机打防渗墙。目前已有2处出水口做防渗墙后干涸,效果明显。

“只有堵住管涌进水口,才是防止溃堤的治本之道。”7月28日,何继善院士在抗洪现场告诉记者。

既然堵住管涌进水口是关键,那么就要想办法在滔滔洪水中找到进水口。但如何找到管涌进水口却是个难题。何院士是怎样做到的呢?他说,找管涌进水口,靠的就是堤坝管涌渗漏检测仪。

何继善院士团队成员正在探查管涌进水口。

据介绍,DB-3A堤坝管涌渗漏检测仪以“流场法”和“伪随机多频信号”理论为基础,应用了“伪随机”电流信号发送和接收技术、近场源强化异常技术、电流密度场高分辨率快速检测技术、电流密度场多分量检测等技术,主要用于检测土坝、石坝或混凝土坝等各种坝体和坝基管涌渗漏。具有巡查管涌渗漏速度快(连续扫描测量,可达0.5~1米/秒)、定位精度高(探头直接在水中测量,定位误差小于1米)、抗干扰能力和适应能力强(适应不同类型堤坝,不同水流速度和气候条件,铁质干扰不会产生假异常)、操作简单(自动化程度高,表头显示,方便非专业人员使用)等特点,能够在恶劣条件下快速检测并准确确定管涌的具体位置和形状。

何继善院士介绍说,一旦出现管涌,水会争先恐后通过管涌冲向下游。由于水的导电性大于堤坝,电流一样会通过管涌流向下游。因此,管涌处的电流密度大,通过测量堤坝来水面的电流密度,就可以探测管涌。一旦找到入水口,便可以及时进行后续的除险加固工作,减少险情恶化带来的损失。

亲临现场指导作业的何继善院士乘上小船,驶向出现管涌的水域。

7月22日,因水位继续升高,防汛指挥部下达转移命令,何院士团队和现场防汛抗旱人员在完成最后一个堤段排查后,最后一批撤离到安全堤段。此时,又从湖南传来出现管涌的汛情:湘阴湘江东支流老闸门口机涵段发现疑似管涌渗漏入水口、临湘黄盖湖堤段下马蹄湖中游段发现疑似渗漏入水口……

探查管涌进水口的原理示意图。

7月23日,何继善院士团队接到湖南省应急管理厅的通知,要求协助湘阴应急管理局对相关堤段进行管涌渗漏排查,便立即赶赴湖南。 7月24日上午,何院士团队使用堤坝管涌渗漏检测设备对湘阴县湘江东支流老闸门口机涵段进行管涌渗漏排查工作,发现疑似管涌渗漏入水口三处。当天下午在三汊河段开展工作,发现疑似管涌渗漏入水口一处。当晚8时,何院士团队连夜赶到湖南临湘,开始对临湘黄盖湖、长江堤防进行管涌渗漏排查工作。7月25日上午,他们来到塘渡镇超警戒线0.62米的下马蹄湖下闸泵站,发现疑似集中渗漏入水口一处。下午在下马蹄湖的中游段,又发现疑似渗漏入水口两处;7月26日在中山湖段发现疑似渗漏入水口一处。7月28日上午,他们到达临湘市聂市镇,快速检测并确定管涌的具体位置,及时为抗洪抢险提供了重要的决策依据。

何继善院士团队成员在庐江上进行检测作业。

少年时期当过矿工的何继善,参加工作后不久就便背着背包,在广西、云南、贵州等地的群山峻岭调查地质矿产资源,此后一生致力于地球物理学特别是矿藏探测技术的研究,为地球“把脉”,先后创立了双频激电法、伪随机信号电法和广域电磁法等地球物理探测领域的重大理论方法。这些理论和方法在国内外得到广泛应用,何继善教授也先后获得全国科学大会奖一项、国家发明奖两项、国家科技进步奖两项和省部级奖励18项。何继善教授的研究成果使我国在频率域电法领域独树一帜,居于世界领先地位。 此外,早在1998年他便提出流场法堤坝管涌渗漏探测理论,并研制出世界上第一批能在汛期恶劣环境下准确探测堤坝管涌渗漏入口的仪器设备。这款仪器在1999年洞庭湖区抗洪期间大展身手,此后在长江、黄河、珠江、淮河流域以及洞庭湖水域的20多个省份,共检测出管涌入水口220多个,查明32座病险水库的渗漏部位,准确率达100%,为多个险情的正确处险和指挥决策提供了重要依据。

身处抗洪现场的何继善院士向记者介绍探测管涌的科学原理。

何院士表示,要在汛期保护老百姓的生命财产安全,必须把堤坝建得更好;但另一方面,管涌险情不可能绝对避免,因此需要用科技抗洪的思想防患于未然。他研发的这套仪器,不仅可用于汛期,就是在平时,也可以用来探查可能出现管涌、渗漏的地点,及时排查,有针对性地及时治理,防止来年汛期出现险情。(本文配图由何继善院士团队提供)

何继善院士团队成员在中山湖上开展检测工作。