前言

我国是一个水库大国,全国(不含港、澳、台)现有水库8万多座。其中大部分水库建于20世纪50～70年代,很多水库都留下了重大的安全隐患。2006年普查数据显示,全国病险水库有37000座,约占水库总量的40%。渗透变形是大坝失事的一种很重要的破坏形式。渗透破坏一旦发生就会不断侵蚀坝体,最终形成集中渗漏通道或管涌通道。随着坝体内渗漏通道的发展,极可能造成坝体失事。只有及时、有效地发现坝体发生渗透破坏或者形成集中渗漏通道的位置及破坏形式,有针对性地对大坝进行加固处理,才能保障大坝安全运行。

探测大坝渗漏通道的方法很多,主要有物探和化探的方法。单一的物探方法容易产生多解性,且该方法的探测精度受仪器的深径比影响,容易遗漏深层隐患。为了有效探测坝体渗漏通道的位置,本书提出了综合示踪法,该方法是应用多种手段同时探测渗漏通道位置的方法,利用不同手段的探测结果的互补性,克服了探测结果多解性的问题。本书主要介绍综合应用坝体渗流场、温度场以及坝体渗透性等相关参数确定坝体的渗漏通道位置的方法。综合示踪法是通过对大量现场数据的综合分析,达到判断坝体渗漏通道位置的目的,因此如何快速、方便地获取现场数据是该方法的关键。

本书在大量现场试验的基础上,对综合示踪方法以及参数获取的理论、方法和测试系统设计进行了探讨,主要有以下几点内容:

一是对同位素示踪测井技术的相关理论作了进一步研究。针对现有研究中对于地下水流速、流向等参数测量中的不足,提出了新的理论模型及工程应用。二是在现有方法的基础上,引入坝体填筑材料的渗透系数作为示踪参数,并提出了测量含水层渗透系数的冲击试验法。三是应用数值模拟方法,研究了健康坝体和渗漏坝体的示踪曲线,提出了利用示踪曲线判断坝体渗漏通道位置的方法。四是针对野外条件的恶劣性以及参数测量的困难性,设计了适用于野外作业的现场测试系统。

本书的内容旨在抛砖引玉,根据笔者在工程实践中发现的问题,提出解决的理论和方法,为工程技术人员开展堤坝渗漏隐患探测研究和实践提供参考。由于作者水平所限,文中不足之处恳请读者提出宝贵意见。

编者

2014年3月