高密度电阻率法在堤防渗漏探测中的应用

时义龙 江博君

（1.安徽品名水利水电工程设计有限公司 合肥 230031 2.淮河水利委员会治淮档案馆蚌埠 233001）

1 工程概况

苏北灌溉总渠西起洪泽湖高良涧闸，东至扁担港口入黄海，全长168km。工程于1951年11月开工，1952年5月竣工。自投入运用以来，苏北灌溉总渠在灌溉、防洪以及排涝、航运等方面都发挥了十分显著的效益。

苏北灌溉总渠右堤从高良涧至六垛南闸，总长161.373km。其中洪泽县（区）境内起于高良涧闸，止于张马洞，长约19.875km。高良涧闸（0+000）至砚台船闸（2+450）约2.45km 位于城区段， 2+000～2+645 属于砚台船闸管理范围，2+645～19+875 为非城区段。

苏北灌溉总渠右堤为1 级堤防，关系到淮河泄洪、流域灌溉排涝及南水北调，地位十分重要。为确保堤防安全稳定，保证洪水下泄通道畅通，提高堤防管护水平，完善堤防管理体系，洪泽区计划对境内19.875km 灌溉总渠右堤进行除险加固，本次探测主要为城区段渗漏点探测。

2 探测工作原理

2.1 高密度电阻率法探测原理

高密度电阻率法探测原理是根据被测目标体的电流和电位差在被测目标体长度及深度方向上的变化差异，对特征体进行判断与解释。用该法在堤防上相同位置剖面采集现场数据后传入计算机，利用配套的处理软件进行后处理加工，在计算机上进行滤波和反演计算处理后，从而得到被测目标体的电性在长度与深度方向上的变化情况分布图。高密度电阻率法探测原理示意图见图1。

图1 高密度电阻率法探测原理示意图

2.2 高密度电法在堤防渗漏探测中的应用

堤防填土的电阻率与土料性质、土料含水率等因素有关，当堤身或堤基存在渗漏水时，电阻率会显著降低且表现为低阻异常区。根据高密度电阻率法的探测原理以及被探测目标体的物理特性，使用高密度电阻率法测试堤防渗漏是切实可行的。

3 现场测试与测试仪器

3.1 测试仪器及参数

仪器设备采用DUK-2B 型号的高密度电阻率法仪。供电采用180V 直流电瓶，测试最大分辨率可达到0.001mV。高密度电阻率法仪采集数据精度高（误差小于1%），具有数据测试稳定、测试数据质量高等特点。测试系统采用的温纳装置。

3.2 现场测线布置

本次在已出现渗漏点的位置及其左右侧堤防布置测线，测线布置在堤肩位置。共布置3 条测线，具体测线布置见表1。

表1 高密度电法测线布置表

4 测试成果及分析

4.1 测试处理方法

数据处理分析及反演计算采用与高密度电阻率法配套的Geogiga Rtmo 软件，为选择最优的处理过程及处理参数，在每一个重要的处理操作执行前，均选择具一定代表性的数据进行预加工处理。为保证采用的数据处理方法及参数的准确，在数据处理分析中，完成一个数据处理过程，立刻检查数据处理文件及中间过程成果，只有前一步的处理效果达到最佳，方可进行下一步数据处理。

4.2 测试成果及分析

对现场测试数据进行反演计算处理后，得到苏北灌区堤防渗漏点电阻率图像，具体见图2～图4。

图2 0+766～0+711 高密度测试成果图

图3 0+736～0+681 高密度测试成果图

图4 0+641～0+586 高密度测试成果图

根据实测的电阻率成果图：

（1）由于车辆碾压等因素， 0～3m 深度土层较密实，且位于地下水位以上，表现为高电阻，视电阻率为20～40Ω ▪m；深度3～6m 主要为粉质粘土层，表现为低电阻，视电阻率为5～13Ω ▪m；深度6m以下为重粉质砂壤土，视电阻率为13～20Ω ▪m。

（2）根据现场检查，0+700 处存在渗漏现象。根据0+736～0+681 段测试成果，具体见图3，该段电阻率图像显示0～3m 为高电阻，3～6m 为低电阻，6m 以下为高电阻，其中0+700 深度6m 处存在电阻率突变，且表现为低电阻，符合渗漏通道位于地下水位以下表现局部低电阻的规律。图2 和图4 深度6m 以下表现为相对较高的电阻率，且水平方向变化较均匀，未发生低电阻率的突变。

5 结语

通过高密度电阻率法在苏北灌区右堤城区段堤防渗漏测试中的应用，较好地反映了堤身和堤基电阻率的分布状态，证明了该方法在堤防渗漏测试中是切实可靠的。

（1）采用高密度电阻率法对苏北灌溉总渠右堤城区段堤防渗漏点进行了测试，圈定了堤防渗漏水平和垂直范围，为堤防后续增设防渗处理措施提供了科学的支撑。

（2）通过对苏北灌溉总渠右堤城区段堤防渗漏点进行高密度电阻率法测试，表明了高密度电阻率法具有无损、工作效率高的优点，该方法对堤防渗漏范围测试成果与现场检查结果相一致。

本项目使用的高密度电阻率法可以有效地圈定堤防渗漏，与工程实际检查相吻合，表明高密度电阻率法在堤防渗漏探测中应用是切实可靠的，可在类似的渗漏探测工作中推广应用