黄河河道整治工程水下根石探测技术

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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、C10～15m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

3、声纳技术，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面探测船航迹下跨角陆地断面测量绕

4、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)7～88～9断面数(个)11占总断面(%)2.562.56坡度(1:)1:0.4～1:0.51:0.5～1:0.6断面数(个)占总断面(%)9～1010～1111～127.692.5617.951:0.6～1:0.71:0.7～1:0.81:0.8～1:0.912～1313～1414～1515～1617～1818～19104812125.6410.2620.512.565.132.561:0.9

5、～1:1.01:1.0～1:1.11:1.1～1:1.21:1.2～1:1.31:1.3～1:1.41:1.4～1:1.52366995.137.6915.3815.3823.0823.081:1.5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79～127坝1～8坝25～85

6、坝86～106坝计划探测数量6386121173计划探测坝号主坝及附垛79～127坝1～8坝25～85坝86～106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1:1～1:1.3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=1.92(m2)1:1.5缺石面积=9.94(m2)图例探测时水位在1:1.3～1:1.5之间的断面有7个，占总断面63.6%，坡度缓于1:1.5的断面有1个，占总断面9.2%。与坡度93

7、9190.52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缺石面积缺石量(㎡)(㎥)0.00坡度1:1.3缺