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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黄河河道整治工程丁坝、根石一、 前言YRE
2、C1015m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，
3、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uuYREC探测模式三、 地球物理探测技术沿根石探测断面探测模式现场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
4、 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3174YREC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)7889断面数(个)11占总断面(%)2.562.56坡度(1: )1:0.41:0.51:0.51:0.6断面数(个)占总断面(%)910101111127.692.5617.951:0.61:0.71:0.71:0.81:0.81:0.9121313141415151617181819104812125.6410.262
5、0.512.565.132.561:0.91:1.01:1.01:1.11:1.11:1.21:1.21:1.31:1.31:1.41:1.41:1.52366995.137.6915.3815.3823.0823.081:1.5以上10.26合计39391: 01.88高 程黄 海891.1.1: 0YREC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1
6、8坝2585坝86106坝计划探测数量6386121173计划探测坝号主坝及附垛79127坝18坝2585坝86106坝实际完成258262189剖面数量1143184948169l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) 9795根 石台92.121:1. 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
7、63.6%， 坡度缓于1:1.5的断面有1个，占总断面9.2%。与坡度939190.52探测 根石 点探测 根石 面河床 泥面1:1.3相比，缺石量为1664.46m3；与坡度1:1.5相比， 缺石量为5178.34m3。878583811:1. 31:1. 51:1:1.351:1.5坡 比线1:1.3坡 比线1:1.0坡 比线79024681012141618202224262830323436 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
8、石量 ()()0.00坡度1:1.3缺石面积 缺石量 ()()0.00坡度1:1.5缺石面积 缺石量 ()()0.009坝9SD+09214.511:1.31:1.50.000.002.7364.9711.40282.749SK+11210YS3+06012.509.981:1.51:1.31:1.50.000.000.000.000.481.7310坝10YS4+08010.001:1.31:1.50.000.000.0011.904.71360.0911坝10SD+10011YS4+07011SD+09011SK+10111QT+11512YS3+05012YS4+0709.7511.45
9、10.9917.2714.3610.3614.101:1.31:1.51:1.31:1.51:1.31:1.51:1.31:1.51:1.31:1.51:1.31:1.51:1.31:1.50.000.000.000.000.000.000.000.000.500.030.000.000.000.000.000.608.696.162.135.573.794.891.91350.0612坝12SD+09014.451:1.31:1.50.000.000.0011.057.32601.6312SK+09612QT+10515.2115.091:1.31:1.51:1.31:1.50.000.00
10、0.620.0313.068.21YREC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246810246810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 02(a) 1 号孔淤泥 粘土 层厚 层厚砂层 厚1214161846810 （b）2号孔20222426
11、 （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岳抽水蓄能电站方案设计。YREC五、结论语五、结论语实践证明，基于大功率的声呐探测技术，能够满足水下根石探测的工程要求，并具有探测范围大、速度快、安全性高等特点。该技术的应用，将为防洪工程管理提供重要的技术支撑，对防洪保安全意义重大。另外，该技术还可应用于江河湖海的水下隐蔽工程探测、水库淤积调查、大坝水下破损情况探查等，应用前景十分广阔。YREC18
