Rapport over lekkagedetectie in reservoirdammen

De bodem van de Maoping Reservoir Dam in een district in de provincie Hunan lekt al jaren. De lokale waterbeheerder heeft vele maatregelen genomen en detectiemethoden gebruikt, maar is er niet in geslaagd de oorzaak van de lekkage te vinden. Ze hadden geen andere keuze dan de hele dam te grouten in de hoop het lek te dichten. Honderden tonnen cement zijn in de dam gemetseld, maar er is nog steeds geen effect. De waterkwaliteit onderaan het lek is helemaal niet veranderd. De waterkwaliteit is nog steeds helder en het watervolume is niet veranderd. De lekkage bevindt zich van de bovenkant van de dam tot de onderkant op een hoogte van ongeveer 30 meter. Het bouwteam heeft met een kernboor gaten in de bovenkant van de dam geboord en is tot in de rotsbodem geboord om de volledige kern te verwijderen. De pigmentvloeistof werd in het gat gegoten. Pas meer dan 6 uur later ontstond er een lek. We hebben de lekkage gevolgd, maar konden de oorzaak niet vinden. Ze konden ons niet vinden nadat ze onze video over het detecteren van damlekkage op het Douyin-platform hadden gezien. Ze nodigden ons uit voor een inspectie om de oorzaak en locatie van de lekkage te vinden en te analyseren. We reden naar de locatie met de damlekkagedetector PQ-227A, die we zelf hadden ontwikkeld en geproduceerd. Na aankomst ter plaatse hoorden we van de bouwploeg de details en de locatie van de lekkage, inspecteerden we de situatie ter plaatse en, in combinatie met enkele van hun genomen maatregelen, analyseerden we de lekkage en concludeerden we dat de oorzaak van de lekkage niet te wijten was aan schade aan de interne damwand, maar aan de scheuren of gebroken watervoerende structuren in de onderste rotsbodem en het overvloedige grondwater dat ervoor zorgde dat het water opborrelde en uit de bodem van de dam stroomde.

Om deze analyse te verifiëren, hebben we een uitgebreide inspectie van de dam uitgevoerd met behulp van een PQ-227A-dijklekkagedetector.

De PQ-227A dijklekdetector is een efficiënte geofysische exploratie-apparatuur, zorgvuldig ontworpen door het Puqi Geological Exploration Equipment Research Institute. Hij wordt voornamelijk gebruikt voor de veiligheidsdetectie van waterkeringen zoals rivierdijken en stuwdammen. Hij maakt gebruik van het exploratieprincipe van de selectiemethode voor natuurlijke elektrische veldfrequenties, meet en analyseert de wet van potentiaalverschillen in de damwand, meet N elektrische veldcomponenten van verschillende frequenties in het natuurlijke elektrische veld en analyseert de abnormale veranderingen in de damwand op basis van de verzamelde gegevens om te bepalen of er sprake is van een lekkage in de dam. De detector kan nauwkeurig de lekpunten van damleidingen, mierenputten en rotsfunderingen lokaliseren. Hij heeft uitstekende detectie-effecten bij het onderzoeken van technische calamiteiten zoals dammen en biedt wetenschappelijke technische ondersteuning voor de veiligheid van dijken.

Eerst verzamelden we gegevens over de helling van de dam met behulp van de snelle detectiemodus met drie frequenties, een gradiëntmeetmethode met een paalafstand van 10 meter en een puntafstand van 5 meter. Het principe is om drie vaste frequenties te gebruiken om het gemeten gebied op drie diepten te meten, waarbij elke frequentie overeenkomt met een diepteniveau. De apparatuur genereert automatisch een grafiek van de drie frequenties en vindt afwijkende gebieden door de regelmatige veranderingen van de curven. De meetsnelheid is hoog en de werkefficiëntie hoog. Het duurt slechts enkele seconden om gegevens op één punt te verzamelen, wat geschikt is om afwijkende gebieden over een groot gebied te vinden en de reikwijdte van de afwijkingen te bepalen.

  De meetresultaten zijn als volgt:

Volgens de meetresultaten vonden we abnormale reflecties in het gebied van de punten 5-9, en de drie curven vertoonden regelmatige veranderingen in dit gebied. Vervolgens gebruikten we de abnormale verificatiemodus van de apparatuur om in dit gebied te meten en plaatsten we de meetlijnen in het abnormale gebied. De apparatuur kan gelijktijdig gegevens verzamelen van 18 punten op een meetlijn. Nadat de gegevensverzameling is voltooid, kunnen curvegrafieken, profielgrafieken en 3D-weergaven in realtime worden gegenereerd, wat handig is voor analyse van de resultaten ter plaatse.

De abnormale verificatieresultaten zijn als volgt:

Technische Analyse:

Door de analyse van onze meetresultaten wordt de abnormale structuur onder het damlichaam duidelijk. De structuur boven de 30 meter is in principe intact en er wordt geen abnormale reflectie gevonden. Er zijn duidelijke, laagwaardige abnormale reflecties op 7-10 uur en op 14 uur onder de 30 meter. De structuur van het damlichaam bevindt zich boven de 30 meter. Vóór de bouw van het reservoir was deze plek een kloof ingeklemd tussen twee bergen. Het gesteente hier is graniet. Vanaf de rotsformatie in de berg is te zien dat de verwering ernstig is en de scheuren goed ontwikkeld zijn. Water kan met het blote oog uit de rotsscheuren stromen, wat aangeeft dat er veel grondwater in het gebied aanwezig is. Dit bevestigt het lekkageprobleem dat we eerder hebben geanalyseerd en beoordeeld. Tegelijkertijd verklaart het ook waarom de groutingwerkzaamheden die eerder door de waterstaat zijn uitgevoerd geen effect hebben op de hoeveelheid lekkage en de waterkwaliteit. Het is ook redelijk te verklaren dat de trackingvloeistof pas 6 uur na injectie in het boorgat uit het lek is gestroomd. Dit komt doordat de trackingvloeistof pas wegstroomde toen deze de grondwaterpositie binnendrong en in contact kwam met het grondwater. De meting was zeer succesvol en de apparatuur was zeer nauwkeurig. Het loste het probleem op van het vinden van de oorzaak van de lekkage van dit reservoir, die het reservoir al jaren teistert, en bood wetenschappelijke en technische ondersteuning voor het latere bestuur van de lokale waterbeheersdienst.

Technische serviceafdeling van het Hunan Puqi Geological Exploration Equipment Research Institute

                                                 29 april 2025