

综合物探技术在大坝渗漏探测中的试验研究
张建清1,2,徐磊1,2,李鹏1,2,马圣敏1,2,肖璐笛1,2
1 长江地球物理探测(武汉)
2 长江勘测规划设计研究
作者:张建清,教授级高工,长江地球物理探测(武汉)总经理,主要从事工程地球物理勘探与检测工作。
通讯作者:徐磊,工程师,主要从事工程地球物理勘探与检测工作。
导读:
汛期来了,堤坝渗漏安全隐患要排查。隐患排查不能缺少物探技术,此外还应配合水文地质和工程地质方法,应用综合探测方法。如何制定综合探测排查方案,又有哪些地球物理方法可以用于堤坝渗漏探测,这些都是领导和物探技术人员关心的大事。
由于堤坝现场环境复杂,地球物理方法探测堤坝渗漏也还存在多解性与局限性,往往不能单独方法实现对渗漏隐患的较快速、较精-确的探测。
本文在系统介绍堤坝渗漏物探技术现状基础上,研究提出了一种大坝渗漏综合物探技术体系,指出应遵循“先整体后局部、先粗略后精细,各种物探技术互相结合、互相验证、相互补充、相互约束”的探测原则,并结合工程地质、水文地质等多学科进行综合分析。
为了研究各种大坝渗漏物探技术的适应性与准确性,选取了国内具有代表性的水库大坝(江西高泉水库)进行了现场试验。物探工作先采用大地电磁法和高密度电法进行整体探测,再采用高密度电法和微动法进行局部探测,根据物探成果推断坝区内存在2条渗漏优势通道,经钻孔验证,准确度较高,满足了工程需求,试验研究取得了较好的效果。
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0 引言1 大坝渗漏物探技术现状1.1 地震法类大坝渗漏物探技术1.2 电法类大坝渗漏物探技术1.3 电磁法类大坝渗漏物探技术1.4 其他类大坝渗漏物探技术1.5 常用大坝渗漏物探技术局限性分析2 大坝渗漏综合物探技术体系研究2.1 大坝渗漏综合物探技术体系原则2.2 大坝渗漏探测地球物理基础2.3 大坝渗漏综合物探技术体系研究3 现场试验研究3.1 试验概况3.2 大坝渗漏综合物探技术体系方案3.3 技术原理3.4 工作布置4 试验结果与分析4.1 整体探测结果4.2 局部探测结果4.3 综合探测成果5 结论与建议
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0 引言
截止目前,我国已建成各类水库大坝9.8万座,总库容9300多亿m3,据不完全统计,其中坝高15m以上的大坝有3.8万余座,坝高30m以上的大坝有5千余座,坝高100m以上的大坝有142座。与此同时,由于我国的大多数水库大坝都建于20世纪50—70年代,水库大坝经过长年的运营,水工建筑物自然老化,有些水库大坝甚至还经历过自然灾害,外加管理维护不及时等因素,逐渐出现了坝体渗漏、结构缺陷及金属结构锈蚀等隐患问题,严重威胁着水库大坝以及人生的安全。
其中,坝体渗漏是常见的水库大坝病害类型,而物探技术则是目前各类技术人员在大坝渗漏探测中应用多的手段。
目前常用的大坝渗漏物探技术主要包括以下4个大类:
(1)地震法类,其中包括:①地震折射法,②面波法,③弹性波CT法,④声纳法等技术。
(2)电法类,其中包括:①高密度电法,②自然电场法,③电阻率CT法等技术。
(3)电磁法类,其中包括:①探地雷达法,②瞬变电磁法,③电磁波CT法,④磁共振法等技术。
(4)其他类,其中包括:①伪随机流场法,②温度场反分析法,③同位素示踪法等技术。
但是,由于水库大坝现场环境的不同,以及大坝渗漏的程度不同,目前常用的各种大坝渗漏物探技术都有其多解性与局限性,不能单独实现对大坝渗漏路径的较快速、较精-确的探测。因此,亟待从常用的大坝渗漏物探技术中提取总结、或应用研究新的、有效的大坝渗漏物探技术,并通过大量试验研究,形成一套行之有效的大坝渗漏综合物探技术体系,解决大坝渗漏快速、精-确探测的难题。
1 大坝渗漏物探技术现状
1.1 地震法类大坝渗漏物探技术
(1)地震折射法
地震折射法是利用浅折射波的初至来研究地下介质分布情况的方法,它建立在波阻抗差异较大的基础上,要求下层介质波速大于上覆介质波速,因而其分辨率较低。同时,在水库大坝探测环境下,由于坝顶宽度较窄,探测过程中会产生边界效应,干扰探测结果的解译。
(2)面波法
面波法实质上是根据面波传播的频散特性,利用多种频率成分的面波,寻找出地下介质波速随频率的变化关系。面波法不受波阻抗差异的约束,探测分辨率较高,但是其探测深度约为半个波长,不适用于渗漏点较深的中大型水库大坝。
(3)弹性波CT法
弹性波CT法是基于层析成像的原理,利用弹性波在钻孔间的地下介质中透射,不同介质其波速不同,从而实现对地下介质波速的CT成像。该方法准确度较高,但是,它是一种有损探测技术,需要多对深度至坝底的钻孔,且必须满足大坝渗漏通道通过钻孔之间的条件。
(4)声纳法
声纳法是利用声波在大坝库区水中的传导特性,实现对水流渗漏场的测量,当大坝水域中存在有渗漏通道,便会产生渗漏流场。但是,它无法确定渗漏通道在大坝内部的分布情况。
1.2 电法类大坝渗漏物探技术
(1)高密度电法
高密度电法是利用测量电极采集地下介质的视电阻率的方法。虽然该方法运用广泛,但是在大坝渗漏探测中,会遇到混凝土和石头等介质接地效果较差的情况,同时它需要较长的测线。
(2)自然电场法
自然电场法是通过研究地下介质产生的或缓慢变化的自然电场分布规律的物探方法。同样,它和高密度电法一样,需要布设采集电极,同时,它易受测区内游散电流的干扰,往往探测效果不够理想。
(3)电阻率CT法
电阻率CT法和各种CT法原理一致,是基于层析成像的原理,通过测量钻孔间的视电阻率分布情况,推断测区间的地质情况。同样,它是一种有损探测技术,需要多对深度至坝底的钻孔,且必须满足大坝渗漏通道通过钻孔之间的条件。
1.3 电磁法类大坝渗漏物探技术
(1)探地雷达法
探地雷达法的探测原理是利用高频电磁波在地下介质中的反射,它是基于介质的相对介电常数和电导率的差异。如果渗漏路径存在于大坝浅层(<10m),利用高频雷达天线能够实现较高分辨率的探测,但是,在含水率较高的坝体中,电磁波的衰减十分严重,导致有效探测距离较短,对于较深的渗漏点探测效果较差。
(2)瞬变电磁法
瞬变电磁法是通过接收和分析感应二次电磁场,从而推断介质中的含水情况的物探方法。但是,该方法由于其自身的限制,在浅层存在探测盲区,导致无法探测较浅的渗漏路径,且该方法探测分辨率较低,只能用于大范围较粗略的探测。
(3)电磁波CT法
电磁波CT法和各种CT法原理一致,是基于层析成像的原理,通过测量钻孔间的电磁波的衰减情况,推断测区间的地质情况。同样,它是一种有损探测技术,需要多对深度至坝底的钻孔,且必须满足大坝渗漏通道通过钻孔之间的条件。
(4)磁共振法
磁共振法是一种新的地球物理直接探测地下水的方法,该方法是不需要打孔,探测效率及分辨率较高。但是该方法抗电磁干扰能力差,容易受测区内电线等干扰。
1.4 其他类大坝渗漏物探技术
(1)伪随机流场法
伪随机流场法是通过间接测量渗漏入水口产生的微弱水流场的变化规律,实现查找大坝渗漏口的物探方法。但是,该方法只能用于查找渗漏入口,无法确定渗漏通道在大坝内部的分布情况。
(2)温度场反分析法
温度场反分析法是通过对渗漏通道上孔温进行测量,分析温度异常找寻渗漏通道的方法。但是,该方法是建立在有大量通过渗漏通道钻孔的前提,往往实际不能满足探测需求。
(3)同位素示踪法
同位素示踪法是通过在大坝上游或渗漏入口加入同位素示踪剂,在下游或渗漏出口测量同位素的方法。但是,该方法同样无法确定渗漏通道在大坝内部的分布情况。
1.5 常用大坝渗漏物探技术局限性分析
虽然,现有的常用大坝渗漏物探技术有很多,在大坝渗漏探测中能够起到一定的作用,但是每种技术都具有各自的局限性(见表1),针对不同条件的探测环境其适应性也不同,因此,都无法单独的实现对大坝渗漏通道快速、精-确的探测。

2 大坝渗漏综合物探技术体系研究
2.1 大坝渗漏综合物探技术体系原则
大坝渗漏综合物探技术体系应遵循“先整体后局部、先粗略后精细,各种物探技术互相结合、互相验证、相互补充、相互约束”的探测原则。
“先整体后局部、先粗略后精细”是指:对于大坝渗漏路径探测,特别是对于中大型水库大坝,首先应该先从整体出发,对大坝整体采用效率较高、分辨率较低的物探技术,对渗漏路径可能存在的区域进行大致粗略的定位;然后针对渗漏路径可能存在的重点区域,再采用分辨率较高、准确性较高的物探技术进行精细化探测,实现对大坝渗漏路径较准确的识别与定位。
“各种物探技术互相结合、互相验证、相互补充、相互约束”是指:由于各种大坝渗漏物探技术都有其多解性、局限性与适应性,并且单一的物探技术只能获取大坝的某一物理性质(弹性参数、电性参数等),因此需要采用多种不同物理类型,不同适用条件的物探技术进行综合探测,起到互相结合、互相验证、相互补充、相互约束的作用。
2.2 大坝渗漏探测地球物理基础
大坝渗漏通道通常含水量较大,水是良导体,从而导致渗漏通道相对于周围介质而言电导率较高,同时大坝渗漏通道通常是由不良地质体或工程隐蔽缺陷导致的,渗漏通道的波速低于周围正常介质的波速,因此,当大坝坝体或坝基中存在渗漏通道的时候,渗漏通道相对于周围的介质,会存在明显的电性、波阻抗差异。
针对不同的物性差异采用相应敏感度高的物探方法进行探测,再通过综合对比分析,可实现对大坝渗漏路径较准确的探测。
大坝渗漏探测中,常见介质的电阻率参数和横波波速参数表分别见表2和表3。
表2 常见介质电阻率参数表

表3 常见介质横波波速参数表

2.3 大坝渗漏综合物探技术体系研究
常用大坝渗漏物探技术中,有的技术获取的是介质的电阻率参数,有的技术获取的是介质横波波速参数;有的技术探测效率高、分辨率较低,适合“整体、粗略”探测,有的技术探测效率低、分辨率较高,适合“局部、精-确”探测。
表4 常用大坝渗漏物探技术适用情况

常用大坝渗漏物探技术适用情况见表4。其中,适合整体探测的技术较多,包括:地震折射法、高密度电法、自然电场法、探地雷达法、瞬变电磁法、以及核磁共振法等;适合局部探测的技术主要有:面波法、高密度电法、探地雷达法、以及CT技术等;辅助探测的技术有:声纳法、伪随机流场法、温度场反分析法、以及同位素示踪法等。
但是,在适合局部探测的技术中,面波法和探地雷达法探测深度较浅,CT技术为有损探测技术,高密度电法在探测过程中受限条件也较多,特别在面波法不适用的条件下,会出现没有地震法大坝渗漏物探技术可用的情况。
因此,在本文中,提出了一种新的地震法大坝渗漏物探检测技术———微动法。该方法被公认为是获得s波速度结构有效、便捷的方法之一,具有较高的探测分辨率,在孤石探测等工程领域有较好的探测效果。
同时,在本文中,采用了一种新的电磁法大坝渗漏物探检测技术——大地电磁法,进行大坝整体探测试验研究。
3 现场试验研究
3.1 试验概况
为了更真实、更准确的研究各种大坝渗漏物探技术的适应性与准确性,选取了国内具有代表性的水库大坝(江西省瑞昌市高泉水库)开展了现场试验研究工作。
高泉水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪调蓄、水力发电等功能的中型水库。大坝为土石坝,上游为厚大的均质土体,下游为堆石体,坝轴线为弧形,呈扇形向库区展开;坝顶高程245.50m,坝顶长240m,坝顶宽4.50m,坝高41.50m。
高泉水库始建于1969年7月,1977年11月基本建成受益,1980年库水位升至228m左右时大坝出现重大险情,在大坝右端先后出现5个塌洞,严重危及整个工程的安全,为此,高泉水库于1981年、1984年、1996年、1999年均进行了加固处理,但大坝仍然严重漏水。2009—2010年,高泉水库再次进行除险加固,新建了防渗混凝土心墙,并进行了帷幕灌浆,蓄水至234.7m时,左坝肩出现了新的渗漏点。即使水位下降至233m时,高泉水库仍存在2个明显渗漏点,1号渗漏点位于左坝肩的下游,高程约205m,2号渗漏点位于坝趾处,高程约193m。1号、2号渗漏点现场照片见图1。

图1 大坝渗漏点(a)1号渗漏点;(b)2号渗漏点。
3.2 大坝渗漏综合物探技术体系方案
针对高泉水库为土石坝,坝顶长240m,坝顶宽4.50m,坝高41.50m的探测条件,制定了本次的大坝渗漏综合物探技术体系方案为:首先采用大地电磁法进行大坝整体探测,同时采用高密度电法以同样的测线进行大坝整体探测,两种方法探测结果互相验证;初步判断大坝渗漏重点区域后,再采用高密度电法和微动法的综合物探手段,对重点部位进行局部精细探测;综合各种物探方法的探测结果,并结合工程地质、水文地质等多学科的分析,综合判断大坝渗漏通道的性质与位置。
本次高泉水库渗漏探测试验综合探测方案流程图见图2。

图2 综合探测方案
3.3 技术原理
(1)大地电磁
大地电磁法是以天然电磁场为场源来研究大地电性结构的一种重要的地球物理手段。它依据不同频率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原理,在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列,经过相关的数据处理和分析来获得大地由浅至深的电性结构。
在电磁理论中,把电磁场(E、H)在大地中传播时,其振幅衰减到初始值1/e时的深度,定义为穿透深度或趋肤深度(δ),公式为

由(1)式可知,趋肤深度(δ)将随电阻率(ρ)和频率(f)变化,测量是在和地下研究深度相对应的频带上进行的。一般来说,频率较高的数据反映浅部的电性特征,频率较低的数据反映较深的地层特征。
水库大坝渗漏通常会导致大地电性结构出现异常特征,如视电阻率偏低,以此可作为大坝渗流路径推断的依据。
本次试验采用的是EH-4电磁成像系统,它属于部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统。深部构造通过天然背景场源成像,其讯息源为10Hz~100kHz。浅部构造则通过一个新型的便携式低功率发射器发射1~100kHz人工电磁讯号,补偿天然讯号的不足,从而获得高分辨率的成像。该方法存在浅层10m左右的探测盲区,因此本次试验同时采用了高密度电法作为对该方法浅层信号的补充,和深层信号的对比验证。
(2)高密度电法
高密度电法即高密度电阻率法,实际上是一种阵列式电法勘探方法。野外测量时,只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集,当将测量结果送入微机后,还可对数据进行实时处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果。
水库大坝渗漏路径周围介质的视电阻率会比其他较完整坝体区域的介质视电阻率低,通过测量大坝剖面的视电阻率,推断渗漏路径通过的地方。
传统高密度电法处理结果的探测深度与测线长度成正比,探测分辨率与电极距成反比,且测线两侧探测深度较浅。为了在实际工程中在获得更大的探测深度及探测精度,本文中应用了K剖面法处理技术对高密度电法数据进行了处理,并与传统RES2DINV软件反演结果进行了对比分析。
K剖面法又叫发射系数法或填充系数法,该方法的实质是将研究电阻率ρs的差异转为研究反射系数K的差异,其处理过程是将电测深ρs数值通过求取反射系数K及似真电阻率ρz,得到断面视电阻率剖面探测结果。
视反射系数K为

反射系数K12为

(3)微动法
微动来源于自然界和人类的各种活动:自然界的风、潮汐及火山活动等会产生震动;人类的火车、汽车、机器的运转等会产生震动,甚至于人类的行走也会产生震动。所有这些震动以体波以及面波的形式向远处传播,其中面波的能量占信号总能量的70%以上。
微动法是基于利用地震台阵微动信号的垂直分量估算面波相速度的理论,通过对瑞雷波频散曲线反演,获得观测台阵下方介质S波速度结构的地球物理勘探方法。
从微动数据中提取频散曲线的方法主要有频率波数法(F-K法)和空间自相关法(SPAC法和ESPAC法)等。其中SPAC法仅适用于圆形台阵(位于圆心的接收点为中心点,其余接收点等角度分布于圆周上)观测,而ESPAC法结合了SPAC法和F-K法的优点,适用于任意形状的台阵。
Aki在1957年提出了SPAC方法,根据空间自相关系数和零阶贝塞尔函数的关系计算面波相速度。其基本原理是,对于一个圆形台阵,其中心点C(0,0)与圆周上的任一接收点X(r,θ)接收的角频率为w的面波信号分别为u(0,0,w,t)和u(r,θ,w,t),则其空间自相关函数为

其中J0(x)是零阶贝塞尔函数,v(w)为面波相速度。从式中可见,空间自相关系数是面波相速度和频率的函数,通过拟合可以导出面波相速度。
ESPAC法和SPAC法的数据处理均是相同的,只是在用零阶bessel函数拟合时,ESPAC法是通过台阵关系与空间自相关系数进行拟合获得频散曲线。
3.4 工作布置
(1)大地电磁法
本次试验,大地电磁法作为整体探测技术,旨在对整个大坝防渗墙渗漏情况进行探测,找到可能存在渗漏的区域。测线沿大坝坝顶布置,测线长度为310m,测点间距采用10m。测线布置情况见图3,图中紫色的线条为测线,红色三角为渗漏点。

图3 大地电磁法测线
(2)高密度电法
本次试验,高密度电法即作为整体探测技术又作为局部探测技术,共布置了2条测线。高密度电法1#测线,作为整体探测技术测线,沿大坝坝顶布置,与大地电磁法测线基本重合,用于与大地电磁法探测结果互相结合、互相验证、相互补充、相互约束。
高密度电法2#测线,作为局部探测技术测线,是在大地电磁法和高密度电法的整体探测的前提下确定的,该测线斜跨了大坝左坝区,且保证测线中间部分经过渗漏探测重点区域,以保证有较深的探测深度。
2条测线长度都为295m,共采用60个电极,电极距为5m,测线布置情况见图4,图中蓝色的线条为测线,红色三角为渗漏点。

图4 高密度电法测线
(3)微动法
在大地电磁法和高密度电法的整体探测前提下,确定了左坝区为渗漏探测重点区域。因此,微动法的测区主要集中在左坝区,分别在左坝区上游马道、坝顶以及下游马道布置了多条测线。测线布置情况见图5,图中青色的线条为测线,红色三角为渗漏点。

图5 微动法测线
在正式开始现场试验工作之前,将带来试验现场的10个检波器埋设在一起,进行一致性测试,得到以下一致性测试结果,见图6。可知2号和4号检波器的一致性较差,因此,选用其余8个一致性较好的检波器进行现场试验研究工作。

图6 一致性曲线
本次试验,共采用了2种微动台阵观测方式,为圆形台阵观测方式,见图7,运用于坝顶,共采用6个检波器,考虑到坝顶宽度为4.5m,圆形半径设计为2.2m。另外一种为梯形台阵观测方式,见图8,运用于上、下游马道,共采用8个检波器,由于马道的宽度约2m,检波器间距设置为2m。

图7 圆形台阵布置图

图8 梯形台阵布置图
4 试验结果与分析
4.1 整体探测结果
(1)大地电磁法整体探测结果
本次试验,大地电磁法探测结果见图9,得到以下结论:

图9 大地电磁法成果图
①探测剖面上层介质视电阻率较小(25~200Ω·m),为湿润的素填土层,下层视电阻率较大(200~3000Ω·m),为基岩层,且左坝基岩面较右岸基岩面高。
②依据表2,选取视电阻率值等于100Ω·m的等值线作为划分异常的基准,共在剖面中划分了4个低阻异常(H1、H2、H3和H4)。
③低阻异常H1位于右坝,H2、H3和H4位于左坝,且渗漏点位于左坝下游,初步推断渗漏通道位于左坝区。
(2)高密度电法整体探测结果
本次试验整体探测,高密度电法基于RES2DINV软件的处理结果,以及基于K剖面法的处理结果分别见图10和图11。

图10 高密度电法1#测线成果图(RES2DINV)

图11 高密度电法1#测线成果图(K剖面法)
由图10和图11,可以得到以下结论:
①两种处理方法的探测结果都显示剖面上层介质整体呈低阻,视电阻率约25~200Ω·m,为湿润的素填土层,下层介质整体呈高阻,视电阻率约200~3000Ω·m,为基岩层,且与大地电磁法的探测结果(视电阻率上低下高,左坝基岩面较右岸基岩面高的情况)基本吻合,证明了K剖面法的可行性。
②利用K剖面法的处理结果较RES2DINV处理结果具有更大的探测深度(K剖面法约80m,RES2DINV约35m),证明了K剖面法在提高探测深度上的有效性。
(3)整体探测综合结果
综合大地电磁法和高密度电法的探测结果,得到以下结论:
①根据物探成果图,并已知渗漏出水口都位于左坝区,可初步推断渗漏通道主要位于左坝区,可能为低阻异常(H1、H2、H3)。
②根据结合已知水库地质资料,可知,H3位置为水库的灌溉发电洞,且里面充满水,因此可基本排除H3为渗漏通道。
4.2 局部探测结果
(1)高密度电法局部探测结果
本次试验局部探测,高密度电法基于RES2DINV软件的处理结果,以及基于K剖面法的处理结果分别见图12和图13。

图12高密度电法2#测线成果图(RES2DINV)

图13高密度电法2#测线成果图(K剖面法)
由图12和图13,可以得到以下结论:
①两种处理方法的探测结果都显示剖面左侧为坝体,整体呈低阻,视电阻率约25~200Ω·m,且与大地电磁法与高密度电法整体探测结果基本一致,右侧基岩外露,整体呈高阻,视电阻率约200~3000Ω·m。
②依据表2,选取视电阻率值等于100Ω·m的等值线作为划分异常的基准,共在图1剖面中划分了4个低阻异常(G1、G2、G3和G4),在图2剖面中划分了3个低阻异常(GK1、GK2和GK3,且分别与G1、G3、G4对应关系较好),证明了K剖面法的可行性。
③利用K剖面法的处理结果较RES2DINV处理结果具有更大的探测深度(K剖面法约70m,RES2DINV约40m),证明了K剖面法在提高探测深度上的有效性。
(2)微动法局部探测结果
本次试验,微动法其中2条测线(称之为1#和2#测线)的探测结果见图14和图15。

图14微动法1#测线成果图

图15微动法2#测线成果图
由图14和图15,可以得到以下结论:
①表层湿润的素填土层波速较低,横波波速约20~1000m/s,下层的基岩波速较高,横波波速约1000~4000m/s。
②依据表3,并结合渗漏通道与周围介质波速差的情况,选取视电阻率值等于800Ω·m的等值线作为划分异常的基准,在图1和图2中划分了4个低速异常(R1、R2、R3和R4)。
(3)局部探测综合结果
综合高密度电法和微动法的探测结果,得到以下结论:
①探测成果中,微动法低速异常R2与高密度电法(RES2DINV)低阻异常G2较吻合;
②探测成果中,微动法低速异常R3与高密度电法(RES2DINV)低阻异常G3以及高密度电法(K剖面法)低阻异常GK2较吻合;
③探测成果中,微动法低速异常R4与高密度电法(RES2DINV)低阻异常G1以及高密度电法(K剖面法)低阻异常GK1较吻合;
④根据结合已知水库地质资料,可知,R1位置为水库的放空泄洪洞,且里面充满水,因此可基本排除R1为渗漏通道。
4.3 综合探测成果
综合整体探测与局部探测结果,并结合工程地质与水文地质分析,得到以下综合探测成果:
①综合综合物探成果,在现有水库水位和地质的探测条件下,推断左坝区内存在2条渗漏优势通道,见图16,图中绿色线条代表渗漏优势通道,红色三角代表渗漏点。

图16 综合探测成果图
②大坝渗漏路径主要集中在左坝区内,且位于基岩内,结合坝区地质资料(基岩为茅口组灰岩,岩溶发育),可以推断渗漏通道为岩溶通道。
经钻孔验证,大坝渗漏综合探测成果准确度较高,满足了工程需求。
5 结论与建议
通过对大坝渗漏综合物探技术体系的研究,得到以下结论与建议:
(1)大坝渗漏综合物探技术体系应遵循“先整体后局部、先粗略后精细,各种物探技术互相结合、互相验证、相互补充、相互约束”的探测原则,并结合工程地质、水文地质等多学科进行综合分析。
(2)本文中提出的先采用大地电磁法和高密度电法进行整体探测,再采用高密度电法和微动法进行局部探测的大坝渗漏综合物探技术体系方案在高泉水库取得了较好的探测效果。
(3)经过现场试验研究,证明了K剖面法处理技术的可行性,该方法能够有效的增加高密度电法的探测深度,特别是在传统处理方式测线长度不够的情况。
(4)本文提出了一种新的地震法大坝渗漏物探检测技术——微动法,通过现场试验研究,证明了该方法的可行性与有效性,能够满足一般情况下的大坝渗漏探测工作需求。
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