黄河河道整治工程水下根石探测技术.ppt

1、黄河河道整治工程 水下根石探测技术,汇报人：郭玉松,黄河勘测规划设计有限公司,2010年4月,汇报提纲,一、前言,二、传统探测方法,三、地球物理探测技术 四、水下基础探测应用 五、结束语,YREC 一、前 河道整治工程是黄河防洪工程的 重要组成部分，主要包括控导工 程和险工两部分。控导工程和险 工由丁坝、垛(短丁坝)、护岸三 种建筑物组成，一般以坝垛为主。 坝垛结构包括土坝体、护坡(坦 石)、护根(根石)三部分。为了 保证坝垛安全，必须及时了解根 石分布情况， 以便做好抢护准 备，防止垮坝等严重险情发生。 因此，根石探测是防汛抢险、确 保防洪安全的最重要工作之一。,言,一、 前言,YREC 黄

2、河河道整治工程丁坝、根石,一、 前言,YREC,1015m,截面图,一、 前言,1:2 护根(根石) 土坝体 枯水位 护坡 淤泥层 坝垛结构示意图,YREC,二、 传统探测方法 二、传统探测方法 长期以来，根石探测技术一直是困扰黄河下游防洪安全的重大难题之 一，根石状况完全靠人工探摸。人工探摸范围小、速度慢、难度大， 探摸人员水上作业时还有一定的危险性，难以满足防洪保安全的要求。,YREC,三、 地球物理探测技术 三、地球物理探测技术 长期以来，水下根石探测问题没有得很好的解决，主要是 受河道治理工程的特殊性所致。一是现场施工场地受限，很多 地球物理方法无法施展；二是精度要求高，精细化探测技术

3、穿 透能力不足，无法满足工程需要。 十余年来，黄委经过深入研究，采用大功率声纳技术，解 决了小尺度水域精细化探测问题。,YREC,工作原理： 基于河水、沉积泥砂、根 石界面之间的波阻抗差异，当 声波入射到水与沉积泥砂界面 及沉积泥砂及根石界面时，会 发生反射，仪器记录来自不同 波阻抗界面的反射信号，同时 将GPS定位系统测量的三维坐 标记录到采集的信号中，使探 测 数据与 定 位数据 的 实 时 同 步，对信号进行识别、数据处 理得到水下根石的分布信息。,三、 地球物理探测技术,YREC,现场工作,三、 地球物理探测技术,u,u,YREC 探测模式,三、 地球物理探测技术 沿根石探测断面探测模

4、式现场,u,沿根石探测断面探测模式示意图,工作图,河 水 主 流 迎 水 面 上 跨 角 坝 顶,坝 前 头,图,例 断 面 桩 测 量 断 面 探 测 船 航 迹,下 跨 角 陆地断面测量 绕坝探测模式示意图 河 水 主 流 迎 水 面 上 跨 角 坝 顶,下 跨 角,坝 前 头,图,例 断 面 桩 测 量 断 面 探 测 船 航 迹,沿断面探测,3,1,7,4,YREC,三、 地球物理探测技术,探测成果 某工程根石探测结果统计分析表,最大根石深度(m) 78 89,断面数(个) 1 1,占总断面(%) 2.56 2.56,坡度(1: ) 1:0.41:0.5 1:0.51:0.6,断面数(

5、个),占总断面(%),910 1011 1112,7.69 2.56 17.95,1:0.61:0.7 1:0.71:0.8 1:0.81:0.9,1213 1314 1415 1516 1718 1819,10 4 8 1 2 1,25.64 10.26 20.51 2.56 5.13 2.56,1:0.91:1.0 1:1.01:1.1 1:1.11:1.2 1:1.21:1.3 1:1.31:1.4 1:1.41:1.5,2 3 6 6 9 9,5.13 7.69 15.38 15.38 23.08 23.08,1:1.5以上,10.26,合计,39,39,1:,0,1.,8,8,高,程

6、,黄,海,89,1.,1.,1:,0,YREC,四、 水下基础探测应用,四、水下基础探测应用 黄河河道整治工程中的应用 已在黄河河道整治工程中得到广泛的应用，共探测1000余道，2000余个断面。,如:惠金黄河河务局2008年汛前根石探测,08年探测任务表,工程部位 南裹头险工 花园口险工 东大坝下延 马渡险工 马渡下延 合计,靠溜坝号 主坝及附垛 79127坝 18坝 2585坝 86106坝,计划探测数量 63 8 61 21 173,计划探测坝号 主坝及附垛 79127坝 18坝 2585坝 86106坝,实际完成 25 8 26 21 89,剖面数量 11 43 18 49 48 16

7、9,l,南裹 头险 工根 石 探 测8 道坝 11个 断 面。 其 中坡度 在,坝顶 95. 48,南 裹 头 险 工 附 2垛 D+000根 石 探 测 断 面 图,1:11:1.3之间的断面共3个，占总断面27.2%；坡度,( m) 97 95,根 石台,92.12,1:1. 3缺石 面 积=1.9 2 (m 2 ) 1:1. 5缺石 面 积=9.9 4 (m 2 ),图,例 探测 时水 位,在1:1.31:1.5之间的断面有7个，占总断面63.6%， 坡度缓于1:1.5的断面有1个，占总断面9.2%。与坡度,93 91,90.52,探测 根石 点 探测 根石 面 河床 泥面,1:1.3相

8、比，缺石量为1664.46m3；与坡度1:1.5相比， 缺石量为5178.34m3。,87 85 83 81,1:,1.,3,1:,1.,5,1: 1: 1.,3,5,1:1.5坡 比线 1:1.3坡 比线 1:1.0坡 比线,79,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36 水 平距 离(m),YREC,四、 水下基础探测应用 东大坝下延根石探测成果表（部分）,工程部位,断面编号 9YS4+080,根石最大深度 (m) 12.23,探测断面 坡度范围 1:1.5,坡度1:1.0 缺石面积 缺石量 () () 0.00,坡度1:1.3

9、 缺石面积 缺石量 () () 0.00,坡度1:1.5 缺石面积 缺石量 () () 0.00,9坝,9SD+092,14.51,1:1.31:1.5,0.00,0.00,2.73,64.97,11.40,282.74,9SK+112 10YS3+060,12.50 9.98,1:1.5 1:1.31:1.5,0.00 0.00,0.00 0.00,0.48 1.73,10坝,10YS4+080,10.00,1:1.31:1.5,0.00,0.00,0.00,11.90,4.71,360.09,11坝,10SD+100 11YS4+070 11SD+090 11SK+101 11QT+115

10、 12YS3+050 12YS4+070,9.75 11.45 10.99 17.27 14.36 10.36 14.10,1:1.31:1.5 1:1.31:1.5 1:1.31:1.5 1:1.31:1.5 1:1.31:1.5 1:1.31:1.5 1:1.31:1.5,0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00,0.00,0.50 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00,0.60,8.69 6.16 2.13 5.57 3.79 4.89 1.91,350.06,12坝,12SD+090,14.45,1:1.31:1.5,0.00,0.00

11、,0.00,11.05,7.32,601.63,12SK+096 12QT+105,15.21 15.09,1:1.31:1.5 1:1.31:1.5,0.00 0.00,0.62 0.03,13.06 8.21,YREC,四、 水下基础探测应用,最后将探测成果数据导入根石管理系统数据库，供管理部门查询使用。 统计分析窗口 缺石量查询窗口 断面图绘制窗口,YREC 在其他领域的应用,四、 水下基础探测应用,淤泥,粘土,砂层,淤泥,粘土,砂层,u 连云港核电站前期工程海,0,水深,层厚,层厚,厚,0,水深,层厚,层厚,厚,水取排水隧洞进口区探测 利 用 浅 地 层剖 面仪对 连云港核电站前期工程海 水取排水隧洞进口区域基,2 4 6 8 10,2 4 6 8 10,岩面埋深进行探测，探测 结果与以后的钻孔验证结 果吻合良好。,厚度(m) 水深 0 2,(a) 1 号孔 淤泥 粘土 层厚 层厚,砂层 厚,12 14 16 18,4 6 8 10,（b）2号孔,20 22 24 26,（c）3号孔,注：红色为钻探成果，蓝色为浅地层剖面仪探测成果。,YREC,四、 水下基础探测应用,河南五岳抽水蓄能电站声呐探测 利用浅地层剖面仪对河南五岳抽水蓄能电站下水库进行探测，探测 目的是了解探测区水下覆盖层厚度及基岩强风化界面，共完成测线5条， 4163m，其探测效果良好。探测成果已应用于河南五