眼下正值“七下八上”防汛關(guān)鍵期。來自水利部的最新數(shù)據(jù)顯示,截至7月28日,長江中下游干流全線超警已持續(xù)22天,太湖超警已持續(xù)31天,淮河干流王家壩站超警已持續(xù)12天。
長時間、高水位的浸泡,增加了堤防出險的可能性,也使得巡堤查險成為當前防汛工作的重中之重。
連日來,江西省水利科學(xué)研究院建材與巖土研究所總工程師熊煥淮和同事們帶著各式“秘密武器”,奔走在防汛一線,為巡堤查險提供技術(shù)支撐。他們被當?shù)厝罕姺Q為“堤壩醫(yī)生”。
借力高密度電法儀 給堤壩做CT
一旦堤壩出現(xiàn)管涌現(xiàn)象,也就是俗稱的“泡泉”,當務(wù)之急是趕緊找到滲漏通道的位置,進行相應(yīng)的處置。
事實上,當發(fā)現(xiàn)堤身或堤腳周圍有一個點在往外汩汩冒水時,很難準確知曉水是從哪里滲流過來的。滲漏通道可能是垂直的,也可能是有一定傾斜角度的,或者是彎曲的。如果僅憑借人力和經(jīng)驗來判斷,圈定的滲漏范圍通常比較大,難以精準定位。
有沒有什么辦法能夠“透視”堤壩內(nèi)部,快速準確地讓滲漏通道顯形?熊煥淮和同事們帶到搶險現(xiàn)場的法寶就是高密度電法儀。
“采用高密度電法儀,在現(xiàn)場布設(shè)幾十甚至上百個電極去測量堤壩內(nèi)部的電阻率數(shù)據(jù),對采集到的數(shù)據(jù)進行反演,可以了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和含水情況,進而鎖定滲漏通道范圍,就像是給堤壩做CT一樣,快速準確地找到‘病灶’。”熊煥淮介紹道。
據(jù)統(tǒng)計,7月9日以來,江西省水利科學(xué)研究院技術(shù)人員采用高密度電法探測技術(shù),分別在鄱陽縣碗子圩、畬灣聯(lián)圩、西河?xùn)|聯(lián)圩和南昌縣紅旗聯(lián)圩、余干縣古埠聯(lián)圩等地進行堤身堤基滲漏通道探測,先后發(fā)現(xiàn)30余處滲漏通道,為防汛部門提供了及時、準確的搶險依據(jù)。
“實踐證明,采用高密度電法儀對堤壩滲漏通道進行探測,有助于增強搶險針對性,縮小處理范圍,加快險情處置,節(jié)約處理成本。”熊煥淮舉例道,他們在距圩堤堤腳約200米遠的地方發(fā)現(xiàn)一處泡泉群,經(jīng)高密度電法儀探測,將滲漏通道范圍縮小到沿堤線15米以內(nèi),現(xiàn)場開挖情況也佐證了探測結(jié)果的準確性。
無人機遙感技術(shù) 助力提升巡堤效率
目前,巡堤查險工作大量依靠人力來進行。在江西省水利科學(xué)研究院信息與自動化研究所所長許小華看來,如何利用高科技手段精準識別堤防險情,減少人力巡堤的工作量和強度,提升巡堤效率,是防汛工作急需解決的技術(shù)難題之一。
“面對緊急汛情,我們和中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國水利水電科學(xué)研究院等單位緊密合作,將科學(xué)研究和實戰(zhàn)相結(jié)合,探索多載荷無人機遙感技術(shù)在洪澇災(zāi)害監(jiān)測和巡堤查險中的應(yīng)用。”許小華介紹道。
危急時刻,搭載了光學(xué)、熱紅外、雷達等多種類型傳感器的無人機,盤旋在鄱陽湖區(qū)上空,對堤防和洪災(zāi)區(qū)域進行遙感成像,為巡堤查險、災(zāi)情研判、蓄滯洪區(qū)運用論證提供科學(xué)支撐。
無人機巡堤查險,效果怎么樣?許小華介紹,在永修縣九合聯(lián)圩、共青聯(lián)圩等地進行的多期無人機巡堤試驗表明,利用熱成像等技術(shù),結(jié)合厘米級高精度可見光影像和雷達信號,無人機遙感可有效識別堤防管涌、滲漏等險情。目前還在進一步開展研究,以提高無人機遙感監(jiān)測的精度。
“和人力巡查相比,無人機遙感能更為快速地獲取更大范圍的堤壩影像信息,發(fā)現(xiàn)可能存在的險情點,輔助巡堤工作,提升巡堤效率。此外,在一些地形相對復(fù)雜的區(qū)域,利用無人機來巡堤查險,可以更有效地降低巡查危險性。”許小華表示。
(科技日報北京7月28日電)
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