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科学抗洪抢险,86岁院士带队“把脉会诊”

发布时间: 2020-04-15

近期,长江、淮河等流域,洞庭湖、鄱阳湖、太湖等湖泊处于超警戒水位,重庆、江西、安徽、湖北、湖南、江苏、浙江、贵州等地发生严重洪涝灾害,造成人员伤亡和财产损失,防汛形势十分严峻。86岁的何继善院士看到洪水肆虐,心痛不已,迅速组织科技抗洪队伍前往安徽庐江、湘阴湘江东支流、岳阳临湘长江大堤、黄盖湖等防汛形势严峻地区开展管涌渗漏排查工作。

2020年7月18日,合肥南巢湖水域,庐江县域长江支流多处河流发现明显管涌,省防办、合肥市水务局、合肥市应急局、巢湖湖管局、巢湖湖泊研究院等相关专家现场会诊、指挥调度,对发现的管涌渗漏高度重视,第一时间发出调度函,请求何继善院士团队支援,协助安徽省巢管局防汛抗旱物资储备技术中心前往庐江县排查险情。汛情即命令,何院士团队携带自主研发的DB-3A型堤坝管涌渗漏检测仪,第一时间前往庐江,并于7月19日上午正式开始对庐江县王渡二站段进行管涌渗漏排查工作。

何继善院士在抗洪抢险现场

86岁高龄的何院士冒着高水位、下雨甚至决堤的危险,指挥着团队进行水面作业,发现管涌渗漏入水口多处,指导在入水口临近的堤坝上用打桩机打防渗墙,目前已有2处出水口做防渗墙后干涸,效果明显,其他险情也在进行相关除险加固工作。

科技抗洪小组在庐江上进行检测

防渗墙

因水位持续升高,截止7月21日下午15时,群众开始陆续转移,何院士率领的抗洪队伍和现场防汛抗旱人员任继续坚守管涌险情排查一线。7月22日,因水位继续升高,防汛指挥部下达转移命令,何院士团队和现场防汛抗旱人员在完成最后一个堤段排查后,最后一批撤离到安全堤段,又马不停蹄的前往下一个防汛抗洪现场,对湖南湘阴危险堤段开始新一轮管涌渗漏排查工作。

7月23日,何继善院士团队接到湖南省应急管理厅的通知,协助湘阴应急管理局对相关堤段进行管涌渗漏排查。

7月24日上午,何院士团队使用堤坝管涌渗漏检测设备,开始对湘阴县湘江东支流老闸门口机涵段进行管涌渗漏排查工作,发现疑似管涌渗漏入水口三处。

7月24日下午在三汊河段开展工作,发现疑似管涌渗漏入水口一处。

7月24日晚上8时,何院士团队连夜赶到湖南临湘,开始对临湘黄盖湖、长江堤防进行管涌渗漏排查工作。

7月25日上午,来到塘渡镇超警戒线0.62米的下马蹄湖下闸泵站,发现疑似集中渗漏入水口一处。下午在下马蹄湖的中游段,又发现疑似渗漏入水口两处。

7月26日在中山湖段发现疑似渗漏入水口一处。

7月28日上午,何院士团队到达临湘市聂市,快速检测并确定管涌的具体位置。为抗洪抢险提供重要的及时的决策依据。

 

下马蹄湖下闸泵站开展检测工作

在下马蹄湖的中游段开展检测工作

 

中山湖开展检测工作

何继善(左)在临湘聂市毛湾垸查看检测仪使用情况

 

科技小分队彭芳同志通过检测仪查看是否出现管涌情况 

“只有堵住管涌进水口,才是防止溃堤的治本之道。”何院士说,如何在漫漫洪水中找到管涌进水口,便是堤坝管涌渗漏检测仪的任务。 “渗流场”与电流场的数学物理模型一致,通过将“渗流场”转化为“电流场”,测量电流场的畸变来判断漏水位置。

通俗的讲,一旦出现管涌,水会争先恐后通过管涌冲向下游。由于水的导电性大于堤坝,电流主要通过管涌与下游连通,因此,管涌处的电流密度大,通过测量堤坝来水面的电流密度,就可以探测管涌。

何继善讲解“拟流场法”原理

何院士一生致力于为地球“把脉”,创立了双频激电法、拟流场法、伪随机信号电法和广域电磁法等地球物理探测领域的重大理论方法。早在1998年,他便提出流场法堤坝管涌渗漏探测理论,并研制出世界上第一批能在汛期恶劣环境下准确探测堤坝管涌渗漏入口的仪器设备。这款仪器在1999年洞庭湖区抗洪期间大展身手,此后在长江、黄河、珠江、淮河流域以及洞庭湖水域的20多个省份,共检测出管涌入水口210多个,查明32座病险水库的渗漏部位,准确率达100%,为多个险情的正确处险和指挥决策提供了重要依据。

 

临湘聂市毛湾垸开展检测工作

科技小分队彭芳同志通过检测仪查看是否出现管涌情况

何院士表示,要在汛期保护老百姓的生命财产安全,一方面要把堤坝建得更好;另一方面,管涌险情不可能绝对避免,需要用科技抗洪的思想防患于未然。如在汛期到来之前的冬季,把可能有险情的地方通过堤坝管涌渗漏检测仪排查,然后及时治理,汛期来了也不怕,最起码可以减少险情。在科技抗洪中,只要有需要,我们将永远在抗洪抢险管涌渗漏检测的路上。

DB-3A堤坝管涌渗漏检测仪以“流场法”和“伪随机多频信号”理论为基础,应用了“伪随机”电流信号发送和接收技术、近场源强化异常技术、电流密度场高分辨率快速检测技术、电流密度场多分量检测等技术,主要用于检测土坝、石坝或混凝土坝等各种坝体和坝基管涌渗漏。具有巡查管涌渗漏速度快(连续扫描测量,可达0.5~1米/秒)、定位精度高(探头直接在水中测量,定位误差小于1米)、抗干扰能力和适应能力强(适应不同类型堤坝,不同水流速度和气候条件,铁质干扰不会产生假异常)、操作简单(自动化程度高,表头显示,方便非专业人员使用)等特点,能够在恶劣条件下快速检测并准确确定管涌的具体位置和形状。在非汛期,可有效用于江河、水库的堤坝养护和治理工程,对于抗旱和保护水资源具有重大意义。2000年产品被列为国家防汛抗旱储备物资,2008年录入“水利部堤防隐患探测规程”(2008版),2014年录入“中央防汛抗旱物资管理使用手册”。

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