Säiliöpadon vuotojen havaitsemisraportti

Hunanin maakunnassa sijaitsevan Maopingin tekojärven padon pohja on vuotanut jo vuosia. Paikallinen vesihuolto on ryhtynyt moniin toimenpiteisiin ja etsintämenetelmiin, mutta vuodon syytä ei ole löydetty. Heillä ei ollut muuta vaihtoehtoa kuin injektoida koko pato vuodon tukkimiseksi. Patoon on injektoitu satoja tonneja sementtiä, mutta mitään vaikutusta ei ole vieläkään näkynyt. Veden laatu vuodon pohjalla ei ole muuttunut lainkaan. Veden laatu on edelleen kirkasta, eikä veden tilavuus ole muuttunut. Vuotokohta padon huipusta pohjaan on noin 30 metrin korkeudella. Rakennustiimi porasi padon huipulle reikiä ydinporalla ja porasi kallioperään asti poistaakseen koko ydinnäytteen. Pigmenttiä jäljittävä neste kaadettiin reikään. Vasta yli kuusi tuntia myöhemmin vuoto havaittiin. Seurasimme nesteen vuotoa, mutta emme löytäneet syytä lainkaan. He eivät löytäneet meitä nähtyään padon vuotojen havaitsemisvideomme Douyin-alustalla ja kutsuivat meidät tekemään heille tarkastuksen vuodon syyn ja sijainnin selvittämiseksi ja analysoimiseksi. Ajoimme paikalle itse kehittämämme ja valmistamamme PQ-6A-patovuotoilmaisimen kanssa. Saavuttuamme paikalle saimme rakennustyömaalta lisätietoja ja vuotopaikan, tarkastimme tilanteen paikan päällä ja yhdessä heidän tekemiensä toimenpiteiden kanssa analysoimme ja arvioimme alustavasti, että vuodon syyn ei pitäisi johtua padon sisäosan vaurioista, vaan pohjakalliossa olevista halkeamista tai rikkoutuneista vettä kantavista rakenteista ja runsaasta pohjavedestä, jotka saivat veden kuplimaan ja virtaamaan ulos padon pohjasta.

Tämän analyysin varmistamiseksi suoritimme padon kattavan tarkastuksen käyttämällä PQ-227A-penkereen vuotojenilmaisinta.

PQ-227A-vuotojenilmaisin on tehokas geofysikaalinen tutkimuslaite, jonka Puqi Geological Exploration Equipment Research Institute on huolellisesti suunnitellut. Sitä käytetään pääasiassa vesiensuojelulaitosten, kuten jokivallien ja tekojärvipatojen, turvalliseen havaitsemiseen. Se käyttää luonnollisen sähkökentän taajuuden valintamenetelmän tutkimusperiaatetta, mittaa ja analysoi padon rungon potentiaalieromuutoslakia, mittaa N eri taajuista sähkökentän komponenttia luonnollisessa sähkökentässä ja analysoi padon rungon epänormaaleja muutoksia kerättyjen tietojen perusteella määrittääkseen, onko padossa putkivuoto-ongelma. Ilmaisin pystyy tarkasti paikantamaan padon putkien, muurahaiskolojen ja kallioperustuksen vuotokohdat. Sillä on erinomaiset havaitsemistehot teknisten katastrofien, kuten patojen, tutkimuksessa, ja se tarjoaa tieteellistä teknistä tukea tulvavallien turvallisuudelle.

Ensin keräsimme tietoja padon suvantokaltevuudesta laitteen nopean havaitsemistilan kolmitaajuusmittauksella käyttäen gradienttimittausmenetelmää, jossa paaluväli oli 10 metriä ja pisteväli 5 metriä. Periaatteena on käyttää kolmea kiinteää taajuutta mitatun alueen mittaamiseen kolmella syvyydellä, joista jokainen taajuus vastaa yhtä syvyystasoa. Laite luo automaattisesti kuvaajan kolmesta taajuudesta ja löytää poikkeavat alueet käyrien säännöllisten muutosten perusteella. Mittausnopeus on nopea ja työtehokkuus korkea. Tiedon kerääminen yhdestä pisteestä kestää vain muutaman sekunnin, mikä soveltuu poikkeavien alueiden löytämiseen laajalta alueelta ja poikkeavuuksien laajuuden määrittämiseen.

  Mittaustulokset ovat seuraavat:

Mittaustulosten mukaan havaitsimme poikkeavia heijastuksia pisteiden 5–9 alueella, ja kolme käyrää osoittivat säännöllisiä muutoksia tällä alueella. Seuraavaksi käytimme laitteen poikkeavan liikkeen varmistustilaa mittaamaan tällä alueella ja järjestimme mittausviivat poikkeavalle alueelle. Laite pystyy keräämään tietoja samanaikaisesti 18 pisteestä mittausviivalla kerrallaan. Keräyksen valmistuttua käyräkaaviot, profiilikaaviot ja 3D-renderöinnit voidaan luoda reaaliajassa, mikä on kätevää tulosten analysointia paikan päällä.

Poikkeavat varmennustulokset ovat seuraavat:

Tekninen analyysi:

Mittaustulosten analyysin perusteella padon rungon alla oleva epänormaali rakenne on ilmeinen. Yli 30 metrin korkeudella oleva rakenne on käytännössä ehjä, eikä epänormaaleja heijastuksia havaita. Alle 7 metrin korkeudella on selviä vähäisiä epänormaaleja heijastuksia klo 10–14 ja klo 30 kohdalla. Padon runko on yli 30 metrin korkeudella. Ennen tekojärven rakentamista tämä paikka oli kahden vuoren välissä oleva kanjoni. Kivilaji on graniittia. Vuoren ulkonemasta voi havaita, että rapautuminen on voimakasta ja halkeamat ovat hyvin kehittyneitä. Vettä voi nähdä virtaavan kallion halkeamista paljaalla silmällä, mikä osoittaa, että alueella on runsaasti pohjavettä. Tämä vahvistaa aiemmin analysoimamme ja arvioimamme vuoto-ongelman. Samalla se selittää myös, miksi vesilaitoksen aiemmin tekemällä injektointityöllä ei ole vaikutusta vuodon määrään tai veden laatuun. Voidaan myös kohtuullisesti selittää, että seurantaneste ei valunut vuodosta ennen kuin kuusi tuntia sen injektoinnin jälkeen porareikään. Tämä johtui siitä, että seurantaneste ei valunut ulos ennen kuin se tunkeutui pohjaveteen ja kosketti sitä. Mittaus oli erittäin onnistunut ja laitteet olivat erittäin tarkkoja. Se ratkaisi ongelman, jossa selvitettiin tämän säiliön vuodon syytä, joka oli vaivannut tätä säiliötä vuosia, ja tarjosi tieteellistä ja teknistä tukea paikallisen vesihuoltolaitoksen myöhemmälle hallinnolle.

Hunan Puqin geologisten tutkimuslaitteiden tutkimuslaitoksen tekninen palveluosasto

                                                 Huhtikuu 29, 2025