前言

水工隧洞在水利工程中發(fā)揮著重要的作用，特別是在水電站中。截至 2015 年，我國水電站水工隧洞累計長超過 10000 千米。

近年來，國內水工隧洞建設正在向長距離、大埋深的方向發(fā)展，這給建造和運行都帶來了許多挑戰(zhàn)，包括地質條件復雜施工難度大、所在位置隱蔽不易檢測、運行條件差等。這些因素可能導致水工隧洞在運行階段出現(xiàn)各種病害，如滲漏、裂縫等。因此，對水工隧洞進行定期的檢測和維護是非常重要的。

■ 建造中的輸水隧洞

現(xiàn)有檢測方式

傳統(tǒng)的水工隧洞檢測方式主要是人工檢測。然而，這種方法存在諸多問題。首先，人工檢測速度慢，效率低。其次，由于水下環(huán)境復雜，檢測的準確性和精度難以保證。此外，人工檢測還存在危險性，尤其是在深水或復雜的水下環(huán)境中。

為了克服傳統(tǒng)檢測方式的局限性，許多管理單位開始使用水下機器人進行水工隧洞的檢測。這種技術讓長距離的水工隧洞病害排查變得更加科學和高效。水下機器人可以精確、快速地收集數(shù)據(jù)，并可以在隧洞運行狀態(tài)下進行檢測，大大提高了檢測的精度和效率。

服務案例

2023 年年初，北京某兒童福利院門前綠地發(fā)現(xiàn)冒水現(xiàn)象。經過取水檢測硝酸鹽和硫酸鹽指標后，初步認定冒水原因與附近一個輸水隧洞漏水有關。由于隧洞正在運行中，無法進行停水檢測。相關單位在漏點處采取了引流措施，避免了冒水對周邊環(huán)境和人員通行的影響。

在水廠例行停水檢測期間，地面冒水現(xiàn)象停止，這進一步證實了隧洞漏水是導致冒水的原因。為了全面了解隧洞的狀況，業(yè)主單位聯(lián)系了博雅工道，并決定在隧洞運行期間使用水下機器人進行檢測。

■ 檢測范圍示意

2023 年 5 月 31 日—6 月 1 日，我單位派出 4 人完成了 3 個臺班的檢測作業(yè)。本次作業(yè)使用 R-20 搭載水下高清攝像頭、前視多波束聲吶、管道聲吶和激光測距儀。

檢測人員使用 R-20 根據(jù)現(xiàn)有地表滲水點位置，對排氣閥井上下游約 400 米范圍管段進行全覆蓋掃描，主要檢測隧洞滲水點附近伸縮縫，對重點關注部位和異常部位進行進一步抵進直觀檢查和激光測距儀掃描。

■ 光學圖像

檢測結果顯示，檢測管段排氣閥井上游洞身頂部存在多處滴水較嚴重滲漏情況，部分環(huán)縫伸縮縫填料脫落流失，同時還發(fā)現(xiàn)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，檢測人員還針對底部淤積層和雜物堆積、洞室上方水面團狀雜物漂浮等做出分析報告，針對上述問題，管理方已經制定了檢修和后期運維監(jiān)管的方案，確保輸水隧洞的安全正常運行。

■ 激光測距儀圖像

利用水下機器人進行水工隧洞檢測已經成為一種高效、精確的方法。它可以快速獲取數(shù)據(jù)并識別潛在問題，提高檢測的效率和精度。此外，這種技術還可以降低人工檢測的危險性，特別是在深水和復雜的水下環(huán)境中。通過案例可以看出，即使在水工隧洞處于狀態(tài)下，水下機器人也可以進行精準的檢修和運維監(jiān)管。

隨著水下機器人技術的不斷發(fā)展，我們相信，這一技術將在水工隧洞和其他水利工程中發(fā)揮更大的作用，為保障水利工程的安全運行做出更大的貢獻。