刘 福，马保东，马 祥，陈 静，董芮佺，李长雁

（1.国网新源控股有限公司,北京 100761；2.湖北白莲河抽水蓄能有限公司,湖北 黄冈 438600；3.中国船舶重工集团公司七五〇试验场,云南 昆明 650033；4.中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,云南 昆明 650033）

1 工程概况

甘再水电站位于柬埔寨贡布（Kampot）省会城市上游约15 km的甘再河干流上。距金边150 km,甘再水电站项目包括PH1 电站、PH2 电站和坝后PH3 电站。电站具有发电、灌溉、供水、旅游等多项功能,枢纽工程由碾压混凝土大坝、反调节堰、引水隧洞及三个发电厂房等水工建筑物组成。水电站最大坝高112.00 m,库容7.173亿m3,发电系统由坝后PH3 厂房、PH1 引水发电系统和反调节堰PH2发电厂房组成,总装机容量19.32 万kW。主体工程于2007年9月18日动工,2008年11月18日,大坝截流成功,2009年10月20日首台机组发电,2011年11月1日工程竣工。

甘再水电站在安全生产年中大检查时,在大坝60.00 m廊道靠近IP8倒垂孔附近的排水管（坝右0+087.500）处,发现排水管渗漏水量对比以往偏大,根据现场巡视检查及记录情况,该排水孔渗漏伴随絮状淤泥及细颗粒骨料,随即安排运行部监测人员对该排水孔实施人工监测,掌握其渗漏情况。

对大坝进行水下检查的方法主要有潜水员水下探摸观察和水下机器人检查两种。水下机器人检查相对于潜水员水下探摸观察的优势在于更安全、方便、快捷、高效,其能够搭载配备光学高清摄像、声呐、机械手等设备适应并完成众多环境条件下的检查。现在水下机器人检查技术方法正在逐步运用到更多水利水电工程领域［1-5］。因此,本文以甘再水电站为研究对象,对水下机器人在水库大坝进行检测的实际做法和经验进行分析及总结。

2 检查方法

水下无人潜器（Remotely Operated Vehicle,简称ROV）,也叫水下机器人,是能够在水下环境中长时间作业的高科技装备,尤其是在潜水员无法承担的高强度水下作业、潜水员不能到达的深度和危险条件下更显现出其明显的优势。ROV作为水下作业平台,由于采用了可重组的开放式框架结构、数字传输的计算机控制方式、电力或液压动力的驱动形式,在其驱动功率和有效载荷允许的情况,几乎可以覆盖全部水下作业任务,针对不同的水下使命任务,在ROV上配置不同的仪器设备、作业工具和取样设备,即可准确、高效地完成各种调查、水下干预作业、勘探、观测与取样等作业任务。

本工程主要用水下遥控潜器（ROV）携带高清摄像头、水深计、红色示踪剂等进行水下视频、图像检查,通过分析视频、图像资料达到上述目的。另外采用钻孔全景图像方法,检查88.00 m廊道至60.00 m廊道坝体排水孔BL3-30 孔内裂缝和渗水情况。上游坝面重点检查右岸6#、7#坝段,见图1中斜线范围,视检查成果,决定是否扩大检查工作面。

图1 检查重点区域示意图

3 检查成果分析

3.1 渗漏检查情况

ROV水下摄像检查在坝前发现一个渗漏孔,见图2,渗漏孔位于坝轴线桩号坝右0+86.1,高程为74.6 m处,孔口吸附了大量的树枝、树叶等杂物；操作ROV扰动孔口表面附着物时明显见到附着物被吸入孔内,见图3,表面附着物随水流入孔；ROV搭载钢卷尺对孔口进行测量,见图4,孔口直径约15 cm。在该渗漏点附近范围内进行详细排查,未见其他渗漏点。

图2 漏水孔ROV水下摄像图

图3 孔口附着物被吸入孔内瞬间照片

图4 孔口直径水下量测

3.2 渗漏通道推断

大坝88m廊道到60m廊道BL3-30排水孔漏水,桩号为坝右0+87.5,高程为74.6 m且周围排水孔未见漏水；坝前漏水孔位于坝轴线桩号坝右0+86.1,高程为74.6 m且周围未见其他渗漏点。钻孔成像显示BL3-30 孔内漏水点在孔内位于左岸侧,而坝前漏水点相对孔内出水点坝轴线桩号往左岸偏移了1.4 m,同孔内出水点在孔内的方位基本一致。渗漏入水点和出水点在坝体内相对位置断面图见图5和图6。针对以上检查成果,初步判定上游坝面坝右0+86.1、高程为74.6 m漏水孔与88 m廊道到60 m廊道BL3-30 排水孔内漏水点存在一个连通的渗漏通道。

4 结论

甘再水电站上游坝面裂缝及渗漏ROV水下检查采用ROV水下摄像检查和钻孔全景图像检查方法,范围和内容包括右岸6#、7#坝段上游坝面的层间缝、诱导缝、结构缝在内的混凝土裂缝的位置、长度、宽度、走向、渗漏等情况,以及88.00 m廊道至60.00 m廊道坝体排水孔BL3-30 孔内裂缝和渗水情况。分析检查数据可知：（1）检查区域上游坝面未见明显的裂缝,层间缝、诱导缝、结构缝未见张开现象,未见示踪剂和附着物随水入缝的现象。（2）88 m廊道到60 m廊道BL3-30排水孔孔内存在一处渗漏出水点,出水点坝轴线桩号为坝右0+87.5、高程74.6 m；坝前发现一个渗漏孔,渗漏孔位于坝轴线桩号坝右0+86.1、高程为74.6 m处。判定上游坝面坝右0+86.1,高程为74.6 m漏水孔与88 m廊道到60 m廊道BL3-30 排水孔内漏水点存在一个连通的渗漏通道。初步判定出口和入口内存在一个连通的渗漏通道。前期监测资料显示该渗漏通道的渗漏量随着时间的推移在不断变大,建议及时进行修复。

水下机器人可代替人在危险复杂的水域环境下工作,既保障了安全,又提高工作效率。在水利水电领域,本文的技术成功应用说明了水下机器人是可以在水库大坝或其他水下构筑的全覆盖水下详细检查中应用的,可以发现缺陷并通过示踪装置喷墨判断该部位是否存在渗漏,再利用二维图像声呐进行准确定位。