前言
水工隧洞在水利工程中發揮着重要的作用，特别是在水電站中。截至 2015 年，我國水電站水工隧洞累計長超過 10000 千米。
近年來，國内水工隧洞建設正在向長距離、大埋深的方向發展，這給建造和運行都帶來了許多挑戰，包括地質條件複雜施工難度大、所在位置隐蔽不易檢測、運行條件差等。這些因素可能導緻水工隧洞在運行階段出現各種病害，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
現有檢測方式
傳統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，由于水下環境複雜，檢測的準确性和精度難以保證。此外，人工檢測還存在危險性，尤其是在深水或複雜的水下環境中。
爲了克服傳統檢測方式的局限性，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。水下機器人可以精确、快速地收集數據，并可以在隧洞運行狀态下進行檢測，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現冒水現象。經過取水檢測硝酸鹽和硫酸鹽指标後，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，地面冒水現象停止，這進一步證實了隧洞漏水是導緻冒水的原因。爲了全面了解隧洞的狀況，業主單位聯系了博雅工道，并決定在隧洞運行期間使用水下機器人進行檢測。
■ 檢測範圍示意
2023 年 5 月 31 日—6 月 1 日，我單位派出 4 人完成了 3 個台班的檢測作業。本次作業使用 R-20 搭載水下高清攝像頭、前視多波束聲呐、管道聲呐和激光測距儀。
檢測人員使用 R-20 根據現有地表滲水點位置，對排氣閥井上下遊約 400 米範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遊洞身頂部存在多處滴水較嚴重滲漏情況，部分環縫伸縮縫填料脫落流失，同時還發現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後期運維監管的方案，确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爲一種高效、精确的方法。它可以快速獲取數據并識别潛在問題，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，特别是在深水和複雜的水下環境中。通過案例可以看出，即使在水工隧洞處于狀态下，水下機器人也可以進行精準的檢修和運維監管。
随着水下機器人技術的不斷發展，我們相信，這一技術将在水工隧洞和其他水利工程中發揮更大的作用，爲保障水利工程的安全運行做出更大的貢獻。
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