前言
水(shuǐ)工(gōng)隧洞在水(shuǐ)利工(gōng)程中發揮著(zhe)重要的作用，特别是在水(shuǐ)電(diàn)站中。截至 2015 年(nián)，我國(guó)水(shuǐ)電(diàn)站水(shuǐ)工(gōng)隧洞累計長(cháng)超過 10000 千米。
近年(nián)來，國(guó)内水(shuǐ)工(gōng)隧洞建設正在向長(cháng)距離、大埋深的方向發展，這給建造和運行都帶來了許多(duō)挑戰，包括地質條件(jiàn)複雜(zá)施工(gōng)難度大、所在位置隐蔽不易檢測、運行條件(jiàn)差等。這些因素可能(néng)導緻水(shuǐ)工(gōng)隧洞在運行階段出現各種病害，如滲漏、裂縫等。因此，對水(shuǐ)工(gōng)隧洞進行定期的檢測和維護是非常重要的。
■ 建造中的輸水(shuǐ)隧洞
現有檢測方式
傳統的水(shuǐ)工(gōng)隧洞檢測方式主要是人工(gōng)檢測。然而，這種方法存在諸多(duō)問題。首先，人工(gōng)檢測速度慢(màn)，效率低(dī)。其次，由于水(shuǐ)下(xià)環境複雜(zá)，檢測的準确性和精度難以保證。此外，人工(gōng)檢測還(hái)存在危險性，尤其是在深水(shuǐ)或複雜(zá)的水(shuǐ)下(xià)環境中。
為(wèi)了克服傳統檢測方式的局限性，許多(duō)管理單位開(kāi)始使用水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人進行水(shuǐ)工(gōng)隧洞的檢測。這種技(jì)術(shù)讓長(cháng)距離的水(shuǐ)工(gōng)隧洞病害排查變得更加科學和高(gāo)效。水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人可以精确、快速地收集數據，并可以在隧洞運行狀态下(xià)進行檢測，大大提高(gāo)了檢測的精度和效率。
服務案例
2023 年(nián)年(nián)初，北(běi)京某兒童福利院門(mén)前綠地發現冒水(shuǐ)現象。經過取水(shuǐ)檢測硝酸鹽和硫酸鹽指标後，初步認定冒水(shuǐ)原因與附近一(yī)個(gè)輸水(shuǐ)隧洞漏水(shuǐ)有關。由于隧洞正在運行中，無法進行停水(shuǐ)檢測。相(xiàng)關單位在漏點處采取了引流措施，避免了冒水(shuǐ)對周邊環境和人員(yuán)通(tōng)行的影響。
在水(shuǐ)廠例行停水(shuǐ)檢測期間，地面冒水(shuǐ)現象停止，這進一(yī)步證實了隧洞漏水(shuǐ)是導緻冒水(shuǐ)的原因。為(wèi)了全面了解隧洞的狀況，業(yè)主單位聯系了博雅工(gōng)道，并決定在隧洞運行期間使用水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人進行檢測。
■ 檢測範圍示意
2023 年(nián) 5 月(yuè) 31 日—6 月(yuè) 1 日，我單位派出 4 人完成了 3 個(gè)台班的檢測作業(yè)。本次作業(yè)使用 R-20 搭載水(shuǐ)下(xià)高(gāo)清攝像頭、前視多(duō)波束聲呐、管道聲呐和激光(guāng)測距儀。
檢測人員(yuán)使用 R-20 根據現有地表滲水(shuǐ)點位置，對排氣閥井上(shàng)下(xià)遊約 400 米範圍管段進行全覆蓋掃描，主要檢測隧洞滲水(shuǐ)點附近伸縮縫，對重點關注部位和異常部位進行進一(yī)步抵進直觀檢查和激光(guāng)測距儀掃描。
■ 光(guāng)學圖像
檢測結果顯示，檢測管段排氣閥井上(shàng)遊洞身頂部存在多(duō)處滴水(shuǐ)較嚴重滲漏情況，部分環縫伸縮縫填料脫落流失，同時還(hái)發現了涵洞洞身周圍存在較大脫落缺陷及毛細縫。
除去結構性病害，檢測人員(yuán)還(hái)針對底部淤積層和雜(zá)物(wù)堆積、洞室上(shàng)方水(shuǐ)面團狀雜(zá)物(wù)漂浮等做出分析報(bào)告，針對上(shàng)述問題，管理方已經制定了檢修和後期運維監管的方案，确保輸水(shuǐ)隧洞的安全正常運行。
■ 激光(guāng)測距儀圖像
利用水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人進行水(shuǐ)工(gōng)隧洞檢測已經成為(wèi)一(yī)種高(gāo)效、精确的方法。它可以快速獲取數據并識别潛在問題，提高(gāo)檢測的效率和精度。此外，這種技(jì)術(shù)還(hái)可以降低(dī)人工(gōng)檢測的危險性，特别是在深水(shuǐ)和複雜(zá)的水(shuǐ)下(xià)環境中。通(tōng)過案例可以看(kàn)出，即使在水(shuǐ)工(gōng)隧洞處于狀态下(xià)，水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人也可以進行精準的檢修和運維監管。
随著(zhe)水(shuǐ)下(xià)機(jī)器(qì)人技(jì)術(shù)的不斷發展，我們相(xiàng)信，這一(yī)技(jì)術(shù)将在水(shuǐ)工(gōng)隧洞和其他水(shuǐ)利工(gōng)程中發揮更大的作用，為(wèi)保障水(shuǐ)利工(gōng)程的安全運行做出更大的貢獻。
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