T-CDSA 305.23-2017 水下工程聲納滲漏檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

水下工程聲納滲流檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

1.總則

1.0.1本條闡明了本標(biāo)準(zhǔn)的編制目的，從事檢測(cè)工作的單位及人員應(yīng)具備相應(yīng)的資質(zhì)、資格。

1.0.2本條規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。這里的水下構(gòu)筑物是指海洋、港口、碼頭、船塢、

島焦、水電工程建設(shè)中的水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)量及工程滲漏缺陷的滲流檢測(cè)與控制；滲流測(cè)量

是指采用聲納法對(duì)水下、地下的水流速度、方向、流量、滲透系數(shù)等土木工程勘察、設(shè)

計(jì)、施工所必須的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，提出定量的結(jié)論報(bào)告。因此，對(duì)于一般性的結(jié)構(gòu)缺陷尺

寸表面量測(cè)等不在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。

1.0.3隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，檢測(cè)儀器和技術(shù)方法不斷推陳出新，為適應(yīng)海洋工程、

水利水電工程建設(shè)的需要，積極采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，尤其被工程實(shí)踐證明的國(guó)內(nèi)技術(shù)。

1.0.4本條闡述了本標(biāo)準(zhǔn)與其他相關(guān)規(guī)程的關(guān)系。應(yīng)遵守協(xié)調(diào)一致、互相補(bǔ)充的原則使用

本標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.5通過(guò)下列標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修

改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的

各方研究是否可適用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本

標(biāo)準(zhǔn)。

GB50027-2001供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范

SL245-1999水利水電工程地質(zhì)觀測(cè)規(guī)程

SL436-2008堤防隱患探測(cè)規(guī)程

GB/T5265-2009聲學(xué)水下噪聲測(cè)量

DB34/T2209-2014水下工程物探規(guī)程

SL713-2015水工混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

DGJ32/TJ158-2013江蘇省地源熱泵換熱系統(tǒng)工程勘察規(guī)程

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Q/320111-NJDB-001-2016三維流速矢量聲納測(cè)量方法

2.術(shù)語(yǔ)與定義

2.1.1聲納滲流檢測(cè)sonarseepagechecking

聲納滲流是利用聲波在水中傳播的優(yōu)異特性，將滲流的流場(chǎng)與流動(dòng)中的聲場(chǎng)進(jìn)行聲電

轉(zhuǎn)換，而實(shí)現(xiàn)對(duì)水流速度的測(cè)量。

2.1.2聲納滲流測(cè)井sonarseepagelogging

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聲納測(cè)井是利用聲納測(cè)量滲流的流速與方向，達(dá)到對(duì)各含水層的滲透系數(shù)、涌水量、

吸水量、靜水頭、導(dǎo)水系數(shù)的測(cè)量。

2.1.3三維流速矢量聲納測(cè)量?jī)x3Dvelocityvectorsonarmeasuringinstrument

聲納測(cè)量?jī)x是在水中完成來(lái)自任一方向的三維空間的水流速度和方向的測(cè)量?jī)x器。

2.1.4水下作業(yè)區(qū)underwateroperatingarea

水下作業(yè)區(qū)為潛水作業(yè)人員按照工程施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行水下后續(xù)工序施工的作業(yè)區(qū)域。

2.2縮略語(yǔ)

GPS——全球定位系統(tǒng)

3.基本規(guī)定

3.1檢測(cè)前準(zhǔn)備工作

3.1.1測(cè)量施工前，應(yīng)編制相應(yīng)的檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書，提交檢測(cè)所需的輔助條件和要求，方

便委托方做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，確保測(cè)量人員進(jìn)場(chǎng)后能夠立即組織和實(shí)施。

3.1.2水工結(jié)構(gòu)物施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)對(duì)每一道工序所完成的中間產(chǎn)物進(jìn)行自檢和驗(yàn)

收，特別是地下或水下（或者后期進(jìn)入水下）的結(jié)構(gòu)施工，應(yīng)做好相關(guān)隱蔽工程自檢驗(yàn)收記

錄，為聲納法檢測(cè)，提供必要的參考依據(jù)。

3.1.3水下工程聲納滲流檢測(cè)時(shí)，如水下情況復(fù)雜，可參照本規(guī)程執(zhí)行，但應(yīng)考慮作業(yè)程序

以避免造成不必要的損失。

3.1.4編制檢測(cè)方案時(shí)應(yīng)明確檢測(cè)目的、檢測(cè)范圍和檢測(cè)內(nèi)容。

3.1.5水下構(gòu)筑物滲漏聲納檢測(cè)時(shí)，除利用三維聲納流速矢量測(cè)量?jī)x器外，還需要根據(jù)不

同的檢測(cè)內(nèi)容，配備其他設(shè)備或方法予以驗(yàn)證，提高檢測(cè)準(zhǔn)確性和效率。

3.1.6各種不同情況或?qū)ο蟮臋z測(cè)所需配備的相關(guān)設(shè)備包括：

a）水工工程的滲漏檢測(cè)時(shí)，需要配備三維聲納流速矢量檢測(cè)儀測(cè)量。

b）廣域水域測(cè)量時(shí)還需要配備測(cè)量平臺(tái)或船舶、動(dòng)力設(shè)備、GPS等。

c）海洋水下工程滲漏檢測(cè)主要用于：海上鉆井、海上基礎(chǔ)基坑的滲漏、海底各種管道

滲漏等檢測(cè)。

d）水工工程的滲漏檢測(cè)主要用于：圍堰、基坑等擋水圍護(hù)結(jié)構(gòu)、碼頭前沿?fù)跬翗痘A(chǔ)

等構(gòu)筑物的滲漏檢測(cè)。

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e）海上檢測(cè)施工時(shí)，需要配備GPS基站、三維流速矢量檢測(cè)儀、船舶及GPS信號(hào)接收

裝置、潛水裝備及輔助設(shè)備等。

3.1.7為及時(shí)了解構(gòu)筑物封閉防滲質(zhì)量情況，減少滲漏對(duì)后續(xù)工序施工的影響，應(yīng)在項(xiàng)目實(shí)

施前制定質(zhì)量控制和檢測(cè)方案，并按照檢測(cè)方案在構(gòu)筑物止水結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中預(yù)埋檢測(cè)管見(jiàn)

附錄B圖11、圖12，便于基坑開(kāi)挖前的滲流檢測(cè)。

3.1.7采用三維流速矢量聲納檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行水下或地下的滲漏檢測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的檢測(cè)

對(duì)象和目的、現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，編制相應(yīng)的檢測(cè)方案和設(shè)備要求。

3.1.8水工構(gòu)筑物的滲漏檢測(cè)時(shí)，應(yīng)借助探測(cè)孔（或降水井）、渠道、水庫(kù)或基坑能夠產(chǎn)

生地下水壓差的條件，利用其聲納對(duì)水流的高靈敏度識(shí)別特點(diǎn)，將測(cè)量探頭逐一放在測(cè)點(diǎn)

處測(cè)量。

3.1.9通過(guò)各測(cè)點(diǎn)聲波陣列的發(fā)射、回收和記錄對(duì)比，記錄下測(cè)量點(diǎn)周邊的水流變化。

3.1.9.1記錄數(shù)據(jù)包括：

a)水流速度、流向；

b）測(cè)點(diǎn)附近的通道路徑；

c）滲漏量、滲透系數(shù)等數(shù)據(jù)。

3.1.10聲納流速矢量測(cè)量操作流程見(jiàn)附錄B圖14。

3.1.11測(cè)量時(shí)應(yīng)避開(kāi)環(huán)境噪聲，如無(wú)法避開(kāi)，應(yīng)進(jìn)行噪聲影響區(qū)內(nèi)外聲源條件檢測(cè)對(duì)比試

驗(yàn)，并在數(shù)據(jù)處理時(shí)進(jìn)行聲源過(guò)濾處理。

3.1.12室內(nèi)試驗(yàn)分析

將多點(diǎn)測(cè)量的大數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)后，利用三維流速矢量可視化分析軟件，自動(dòng)生成各

種水下工程需要的三維滲漏檢測(cè)結(jié)果圖像。

3.2評(píng)定結(jié)果

3.2.1水下工程滲漏聲納法檢測(cè)的結(jié)果分為合格、不合格兩個(gè)等級(jí)。

a）合格

水工構(gòu)筑物施工結(jié)束，在下一道工序開(kāi)展前，經(jīng)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)滲漏，或滲漏量小未威脅構(gòu)

筑物安全時(shí)，而且中間工序施工記錄和檢驗(yàn)資料齊全，能夠直接進(jìn)行下一道工序施工的，為

合格工程。

b）不合格

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水工構(gòu)筑物施工結(jié)束，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在滲漏，影響到后續(xù)工序正常開(kāi)展，且施工記錄、

驗(yàn)收資料與實(shí)際情況不符時(shí)，可判定為不合格。

3.3處理措施

3.3.1對(duì)于檢測(cè)結(jié)果不合格的工程，應(yīng)針對(duì)滲漏程度、影響范圍、發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)評(píng)判并提出

相關(guān)的工程處理措施與意見(jiàn)。

3.3.2對(duì)水工構(gòu)筑物經(jīng)檢測(cè)，判定施工質(zhì)量不合格的工程，必須采取工程處理措施。宜對(duì)補(bǔ)

強(qiáng)加固后的效果進(jìn)行驗(yàn)證性檢測(cè)復(fù)核。經(jīng)檢測(cè)滲流指標(biāo)合格后，進(jìn)行下一個(gè)工序。

3.3.3對(duì)于水文地質(zhì)調(diào)查使用聲納法檢測(cè)工法進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)資料出示檢測(cè)結(jié)果，

并提交相關(guān)工程聲納滲流測(cè)量報(bào)告。

4工程滲漏聲納檢測(cè)對(duì)象與條件

4.1聲納檢測(cè)對(duì)象

4.1.1聲納檢測(cè)技術(shù)適用于水工構(gòu)筑物質(zhì)量缺陷的滲流控制與安全施工，包括：

a）圍堰；

b）擋水構(gòu)筑物；

c）基坑；

d）有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流明渠等。

4.1.2聲納測(cè)量技術(shù)適用于以下條件，包括：

a)可以在高速水流的區(qū)域內(nèi)遠(yuǎn)距離測(cè)量到滲漏流場(chǎng)的數(shù)據(jù)分布（流速≥5M/S時(shí)，測(cè)

點(diǎn)距離可以大于100m以上）對(duì)滲漏情況進(jìn)行有效檢測(cè)。

b)可以測(cè)量天然流場(chǎng)下的原位地下水的微滲透流速運(yùn)動(dòng)（10-8cm/s），用于巖土水文地

質(zhì)勘察和水下隱蔽施工質(zhì)量缺陷的定量與定位測(cè)量。

5檢測(cè)設(shè)備的配備要求

5.1實(shí)施前的準(zhǔn)備工作

5.1.1檢測(cè)儀器、設(shè)備應(yīng)完好、正常，精度應(yīng)滿足檢驗(yàn)要求，并在檢定或校準(zhǔn)有效期內(nèi)。

5.1.2在施工過(guò)程中，為進(jìn)一步驗(yàn)證構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量出現(xiàn)的滲漏隱患時(shí)，應(yīng)按本規(guī)程

開(kāi)展檢測(cè)工作。

5.1.3海洋工程滲漏檢測(cè)所需設(shè)備主要包括：

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a）聲納流速矢量探頭；

b）三位一體機(jī)（數(shù)據(jù)采集終端機(jī)、服務(wù)器、顯示器）；

c）數(shù)據(jù)采集終端機(jī)(內(nèi)存，基本配置)；

d）GPS定位系統(tǒng)等（GPS定位主要是用于野外，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)時(shí)，采用GPS坐標(biāo)

定位測(cè)量）；

e）測(cè)量船舶或平臺(tái)。

5.1.4水工工程滲漏檢測(cè)所需設(shè)備主要包括：

a）鉆機(jī)（測(cè)井成孔）；如：地質(zhì)鉆、潛孔鉆、水井鉆、錨固鉆、止水構(gòu)筑物滲流預(yù)埋管

等大深度非擠壓式鉆孔設(shè)備。

b）聲納流速矢量探頭；

c）三位一體機(jī)（數(shù)據(jù)采集終端機(jī)、服務(wù)器、顯示器）；

d）數(shù)據(jù)采集終端機(jī)(內(nèi)存，基本配置)；

e）GPS定位系統(tǒng)等（GPS定位主要是用于野外，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)時(shí)，采用GPS坐標(biāo)

定位測(cè)量）；

f）測(cè)量平臺(tái)。

5.2檢測(cè)設(shè)備技術(shù)要求

5.2.1測(cè)量?jī)x器的精度應(yīng)符合下列要求：

a）滲透流速：大于1×10-8cm/s；

b）流速方向誤差：不小于±0.4°；

c）工程滲漏缺陷定位：不小于0.2m；

d）GPS定位誤差：不小于±0.5m；

e）測(cè)點(diǎn)深度誤差：不小于±0.07%。

f)聲納探測(cè)儀器放置位置的水深：>1m。

g)周圍環(huán)境溫度需在-10℃～40℃。

6水下工程滲漏聲納法檢測(cè)施工

6.1測(cè)線布置

6.1.1水下滲漏檢測(cè)的測(cè)線布置應(yīng)符合下列要求：

a)在檢測(cè)區(qū)域水面上平行和垂直建筑結(jié)構(gòu)表面布置縱向和橫向測(cè)線，測(cè)線布置宜兼顧

結(jié)構(gòu)縫位置，在水深大于10m的水域進(jìn)行滲漏缺陷檢測(cè)普查時(shí)，測(cè)點(diǎn)的間距不宜大于5m；

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b)縱、橫測(cè)線組成的滲漏檢測(cè)網(wǎng)格區(qū)域應(yīng)大于被檢測(cè)的滲漏區(qū)域；

c)對(duì)網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)逐一編號(hào)，每一結(jié)點(diǎn)為一個(gè)測(cè)點(diǎn)。

6.1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)及擋水構(gòu)筑物（圍堰或基坑）的滲漏檢測(cè)應(yīng)符合下列要求：

a)在檢測(cè)區(qū)域平行和垂直水工構(gòu)筑物布置測(cè)井，測(cè)井布置宜兼顧結(jié)構(gòu)縫位置，且間距

不宜大于5m；

b)測(cè)井組成的滲漏檢測(cè)區(qū)域應(yīng)大于被檢測(cè)對(duì)象的滲漏區(qū)域；

c）應(yīng)對(duì)測(cè)井逐一編號(hào)，每一測(cè)井為一組測(cè)點(diǎn)，便于后期的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄和分析時(shí)進(jìn)行

區(qū)分。

6.2滲漏檢測(cè)

6.2.1水下或地下滲漏的檢測(cè)應(yīng)按下列方法進(jìn)行：

a）探頭宜按測(cè)點(diǎn)垂直水面投放，在接觸到被測(cè)結(jié)構(gòu)表面后待水流穩(wěn)定時(shí)開(kāi)始測(cè)量；

b）測(cè)量探頭放到底部時(shí)，測(cè)量線應(yīng)保持松弛狀態(tài)；

c）當(dāng)檢測(cè)到有滲漏異常時(shí)，應(yīng)加密檢測(cè)點(diǎn)的密度；

d）檢測(cè)到疑似滲漏點(diǎn)位置時(shí)應(yīng)進(jìn)行三次重復(fù)測(cè)量；

e)被測(cè)量到滲漏點(diǎn)位置流速應(yīng)與同條件的正常位置對(duì)比，且對(duì)比點(diǎn)數(shù)不應(yīng)小于3個(gè)；

f）在單井水文地質(zhì)孔內(nèi)進(jìn)行，連接好儀器從地下水位以下1m開(kāi)始自上而下測(cè)量，測(cè)

點(diǎn)間距宜1m，測(cè)量時(shí)間1分鐘為宜；

g）按附錄A公式及原理計(jì)算公式（1）計(jì)算出各測(cè)量點(diǎn)上的流速；

h）繪制流場(chǎng)流速等值線圖，區(qū)分各種流速區(qū)的界限位置；

i）在流速大于0.5cm/s時(shí)應(yīng)重復(fù)巡回測(cè)量，并依據(jù)前一次測(cè)量的滲漏流速與流速方

向，進(jìn)行下一次更大滲漏流速與方向的測(cè)量，直到找出發(fā)生滲漏入水口的準(zhǔn)確位置。

6.3測(cè)區(qū)滲漏流量估算

滲漏檢測(cè)區(qū)的滲漏流量估算，應(yīng)按照附錄A公式及原理A.1計(jì)算公式（1）進(jìn)行。利用

測(cè)量區(qū)域的完整數(shù)據(jù)制作流速測(cè)量統(tǒng)計(jì)表如附錄B圖9，依據(jù)統(tǒng)計(jì)表中的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成滲漏

流速等值線如附錄B圖10。

6.4水下滲漏缺陷檢測(cè)

查找判斷發(fā)生滲漏的入水口位置按照以下方法進(jìn)行：

a）如附錄B圖示圖2,一般按流速U≥0.5cm/s、1×10-3cm/s＜U＜0.5cm/s、U≤1×

10-3cm/s劃分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類流速區(qū)。

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b）滲漏通道多發(fā)生在Ⅰ類流速區(qū)，即流速大于0.5cm/s的區(qū)域。

c）在疑似滲漏區(qū)域，需要進(jìn)行多次測(cè)量比對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)，每次依據(jù)上次測(cè)量的流速大小

與方向，指導(dǎo)下次測(cè)量的位置，直至找到發(fā)生最大滲漏流速的入水口。

6.5水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)井

6.5.1水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)井包括下列內(nèi)容：

a）近海水文地質(zhì)單元含水層的孔隙水、裂隙水與溶隙水的普查；

b）港口、碼頭、船塢建設(shè)中的水文地質(zhì)勘察測(cè)量；

c）海洋底部或者陸地上的水文地質(zhì)成孔參數(shù)測(cè)量；

d）單井水文地質(zhì)參數(shù)完整井的測(cè)量；

e）地下水的流速、流向、垂向流的流速與方向?qū)y(cè)量；

f）各含水層涌水量和吸水量與靜水頭的測(cè)量；

g）潛水含水層的給水度與承壓含水層的釋水系數(shù)；

h）裂隙含水層的滲透系數(shù)和裂隙滲透張量；

i）巖溶地下水的流速、流量與方向；

j）海水入侵地下水的彌散度與彌散系數(shù)的測(cè)量。

6.5.2地下水的水平流速

參照附錄A公式及原理A.1中計(jì)算式（2）計(jì)算。

6.5.3水平流速矢量

將聲納傳感器陣列測(cè)量到的滲流速度值投影到直角坐標(biāo)系，參照附錄B圖示圖12計(jì)

算出主導(dǎo)流速矢量。

6.5.4地下水的垂直流速

參照附錄A公式及原理A.1中計(jì)算式（3）計(jì)算。

6.5.5垂向流速矢量方向

參照附錄B圖示圖12所示，應(yīng)按聲納傳感器陣列中的頂部B傳感器和下部1傳感器

測(cè)量到的質(zhì)點(diǎn)流速到達(dá)時(shí)間的先后，作為判定垂向流速方向的依據(jù)。B傳感器先于1傳感器

到達(dá)，測(cè)量到的垂向流速方向是從上向下流動(dòng)，反之，測(cè)量到的垂向流速是從下向上流動(dòng)。

a)垂向流速向下流動(dòng)：TBT1；

TT

b)垂向流速向上流動(dòng)：B1。

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式中：

T

B——探頭頂部流速到達(dá)時(shí)間，s；

T

1——探頭下部流速到達(dá)時(shí)間，s。

6.5.6潛水含水層的滲透系數(shù)

按附錄A公式及原理A.1計(jì)算公式（3）計(jì)算。

6.5.7斷面滲流量

按附錄A公式及原理A.1中（5）公式計(jì)算。

6.5.8含水層的導(dǎo)水系數(shù)

按附錄A公式及原理A.1中計(jì)算公式（6）計(jì)算。

6.5.9承壓含水層涌水量與吸水量

按照附錄A公式及原理A.1中公式（7）和（8）計(jì)算。

6.5.10承壓含水層的靜水頭

按照附錄A公式及原理A.1中公式（9）計(jì)算。

6.5.11多含水層完整井的涌水量與吸水量平衡

按照附錄A公式及原理A.1中公式（10）和（11）計(jì)算。

6.5.12潛水含水層的給水度（μ）與承壓含水層的彈性釋水系數(shù)（e）

按附錄A公式及原理A.1中的公式（12）、（13）、（14）和（15）計(jì)算。

6.5.13裂隙滲透系數(shù)與水力等效隙寬

按附錄A公式及原理A.1中的公式（16）和（17）計(jì)算。

6.5.14溶隙水流速測(cè)量

按照附錄A公式及原理A1計(jì)算公式中的計(jì)算公式（18）計(jì)算。

7聲納法工程滲流測(cè)量

7.1聲納法天然流場(chǎng)下的滲流場(chǎng)測(cè)量

12/31

在前期勘察階段測(cè)量碼頭、港口、船塢等工程場(chǎng)地天然滲流場(chǎng)的地下水的流速、流向、

流量、滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量。

7.2聲納法人工流場(chǎng)下的滲流場(chǎng)測(cè)量

在施工過(guò)程中，港工基坑工程的止水結(jié)構(gòu)圍護(hù)之后，開(kāi)挖之前為了減小滲漏風(fēng)險(xiǎn)，而進(jìn)

行的聲納滲漏流場(chǎng)的定量與定位測(cè)量，超前發(fā)現(xiàn)滲漏通道的路徑并實(shí)施封堵。

7.3海洋水工項(xiàng)目的水文地質(zhì)聲納滲流測(cè)量

適用很多重要的石油、天然氣、淡水、通訊管線都是通過(guò)海底埋設(shè)輸送的，易受腐蝕、

磨損、外力等因素造成管道的破壞與泄漏。聲納法能夠精細(xì)地測(cè)量到埋在地下管道泄漏發(fā)出

的信息，及時(shí)找到發(fā)生滲漏的位置與滲漏量，進(jìn)行修補(bǔ)。

7.4海洋石油測(cè)井

在海上石油平臺(tái)上從事井下石油及天然氣滲透率與滲流參數(shù)測(cè)量，提供石油勘探的水文

地質(zhì)參數(shù)的技術(shù)支持。測(cè)量時(shí)在是鉆孔內(nèi)進(jìn)行。

7.5海洋水文地質(zhì)勘察

對(duì)我國(guó)近海水文地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)、海岸線的水文地質(zhì)調(diào)查，為我國(guó)的海洋淡水資源開(kāi)發(fā)、

海洋水下工程建設(shè)、填海造島等，提供必要的水文地質(zhì)參數(shù)和技術(shù)手段。

7.6海洋水工滲漏檢測(cè)布孔

深孔的布置要求必須在檢測(cè)區(qū)域附近，根據(jù)施工對(duì)象的深度要求有一定的超深，正常超

深為3-5m。

7.7基坑止水結(jié)構(gòu)滲流檢測(cè)

7.7.1基坑止水結(jié)構(gòu)縫埋管應(yīng)符合下列要求：

a）在基坑地下連續(xù)墻的接縫外側(cè)鋼筋籠里預(yù)埋PVC塑料管，管長(zhǎng)與墻體同深，測(cè)管內(nèi)

徑≥70mm,管底封堵，作為檢測(cè)地下連續(xù)墻滲漏質(zhì)量的窗口。見(jiàn)附錄B圖示11。

b）當(dāng)止水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為咬合樁時(shí)，每間隔1個(gè)鋼筋籠里外側(cè)與素混凝土接縫處預(yù)埋PVC

塑料管，管長(zhǎng)與樁體同深，測(cè)管內(nèi)徑≥70mm,管底封堵，作為檢測(cè)地下連續(xù)墻滲漏質(zhì)量的窗

口。見(jiàn)附錄B圖示12。

c）當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻體圍護(hù)完成，在開(kāi)挖之前將基坑內(nèi)的地下水位降至開(kāi)挖底板以下，然

后在每個(gè)預(yù)埋的滲流檢測(cè)窗口進(jìn)行聲納滲流場(chǎng)的流速、方向、流量、滲透系數(shù)與三維坐標(biāo)位

置的數(shù)據(jù)測(cè)量。

13/31

d）將原位測(cè)量到的與滲漏相關(guān)滲流數(shù)據(jù)導(dǎo)入到三維流速矢量可視化成像系統(tǒng)，自動(dòng)生

成各止水結(jié)構(gòu)縫的滲漏特性與三維坐標(biāo)的流場(chǎng)可視化圖、XYZ切平面滲漏流速等值線剖面圖、

滲透系數(shù)剖面等值線圖。

7.8.潛水員安全水流聲納測(cè)量

7.8.1劃定潛水員安全水流工作區(qū)域

a）在一些未知的潛水施工的作業(yè)區(qū)域，可能會(huì)存在不可預(yù)測(cè)的高速水流或流場(chǎng)，冒然

進(jìn)入有可能造成潛水員的傷亡事故，所以在表觀無(wú)法確定施工位置的水流狀態(tài)、水流速度的

情況下，必須根據(jù)周圍環(huán)境、水流條件突變等情況，提前對(duì)水下施工的作業(yè)區(qū)域進(jìn)行流速、

流量、流向的定量測(cè)量。

b）在閘門或封堵位置前出現(xiàn)滲漏時(shí)，可利用聲納流速矢量測(cè)量方法，提前在潛水員工

作的范圍內(nèi)進(jìn)行流速矢量場(chǎng)的測(cè)點(diǎn)位置、流速、流向、流量三維空間的數(shù)據(jù)測(cè)量，確定水下

滲漏點(diǎn)的流場(chǎng)分布分析出可能導(dǎo)致潛水作業(yè)困難的情況，便于制定潛水作業(yè)的保護(hù)措施。

c）潛水作業(yè)區(qū)域水下滲漏點(diǎn)附近測(cè)量結(jié)束后，利用采集到的三維流場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，導(dǎo)入

到聲納流速可視化分析軟件中，自動(dòng)生成工作區(qū)域的水流三維流速等值線分布圖及對(duì)應(yīng)的坐

標(biāo)位置圖，為后續(xù)的潛水施工作業(yè)方法選擇、保護(hù)措施落實(shí)和安全區(qū)域確定提供參考。

7.9檢測(cè)員及內(nèi)業(yè)工作人員要求

7.9.1檢測(cè)員身體素質(zhì)

檢測(cè)人員需身體健康、沒(méi)有恐高癥、眩暈癥、癲癇癥、暈車暈船的人員，經(jīng)過(guò)專門的培

訓(xùn)方可參與檢測(cè)作業(yè)。

7.9.2檢測(cè)員工作要求

檢測(cè)人員需熟悉水工構(gòu)筑物特點(diǎn)、熟悉測(cè)量程序，能夠操作和運(yùn)用軟件，對(duì)檢測(cè)結(jié)果有

一定的分析能力。

7.9.3檢測(cè)員安全措施

檢測(cè)過(guò)程中，全部人員必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境和條件，落實(shí)并配備有相關(guān)的防護(hù)措施。

7.9.4防護(hù)措施包括：

a)水面作業(yè)必須穿戴好救生衣、安全帽；

b)基坑周邊作業(yè)時(shí)，要先做好臨邊防護(hù)，并穿戴好安全帶、安全帽等防護(hù)用品；

c)有輻射的環(huán)境下檢測(cè)時(shí)，必須穿戴好防輻射保護(hù)裝置等。

7.9.5內(nèi)業(yè)工作人員工作要求

14/31

內(nèi)業(yè)工作人員應(yīng)能編制相應(yīng)的檢測(cè)施工方案，并根據(jù)檢測(cè)要求和環(huán)境條件，提出需要委

托方完成的輔助工作內(nèi)容和要求；

7.9.6內(nèi)業(yè)工作人員能力要求包括：

a）檢測(cè)作業(yè)完成后編制檢測(cè)報(bào)告，完成檢測(cè)成果圖的輸出；

b）應(yīng)能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果提交相應(yīng)的滲漏位置、滲漏量、滲漏點(diǎn)水流速度、滲漏發(fā)展趨勢(shì)、

滲漏處理意見(jiàn)或參考建議，以方便委托方采取后續(xù)的補(bǔ)救措施。

7.10檢測(cè)資料的提交

7.10.1軟件分析結(jié)果

滲漏檢測(cè)結(jié)束后，利用相應(yīng)的成圖軟件，將聲納流速矢量測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入到“三維聲納流

速矢量可視化成像系統(tǒng)”，軟件系統(tǒng)自動(dòng)生成工程各類要件，包括：

a)三維流速矢量可視化多媒體動(dòng)態(tài)視頻；

b)三維流速、矢量、流量可視化圖；

c)二維、三維流速等值線可視化流網(wǎng)圖；

d)二維、三維流速等值線之間對(duì)應(yīng)面積圖表；

e)工程質(zhì)量缺陷三維坐標(biāo)與滲漏流場(chǎng)對(duì)應(yīng)的可視化圖。

7.10.2編制檢測(cè)報(bào)告書

內(nèi)容包括：項(xiàng)目工程的概況、檢測(cè)要求、滲漏檢測(cè)資源配置情況、檢測(cè)成果及附圖、滲

漏處理建議或意見(jiàn)。

7.10.3報(bào)告提交

根據(jù)委托方的要求向相關(guān)的部門遞交檢測(cè)報(bào)告。

附錄A

(規(guī)范性附錄)

公式及原理

A.1計(jì)算公式

A.1.1滲漏量的估算

15/31

滲漏量可按照下式進(jìn)行估算：

n

Q=∑Ui×Ai(1）

i=1

式中：

Q——總滲漏量，cm3/s；

Ui——單元滲漏流速，cm/s；

2

Ai——單元有效面積，cm。

A.1.2地下水的水平流速

地下水的水平流速可以根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：

L211

U-(-)

f2XTT

B11B(2）

式中：

U

f——水流通過(guò)傳感器B到1或1到B（如附錄圖3）之間聲道上平均流速，cm/s；

L——聲波在傳感器B和1之間傳播路徑的長(zhǎng)度，cm；

X——傳播路徑的水平分量，cm；

TB1、T1B——從傳感器B到傳感器1或從傳感器1到傳感器B的傳播時(shí)間，s。

A.1.3地下水的垂直流速

地下水的垂直流速可按式（3）計(jì)算：

L211

U-(-)

v2YTT

B11B(3）

式中:

U

v——水流通過(guò)傳感器B到1或1到B（如附錄圖3）之間聲道上平均流速，m/s；

Y——傳播路徑的垂直分量，cm；

A.1.4潛水含水層的滲透系數(shù)計(jì)算公式

潛水含水層的滲透系數(shù)計(jì)算按式（4）計(jì)算：

U

Kf

J(4）

式中：

——水平流速，cm/s；

K——滲透系數(shù)，cm/s；

16/31

J——水力梯度。

補(bǔ)充定義Uf

注：水力梯度計(jì)算，依據(jù)測(cè)量區(qū)域已經(jīng)測(cè)量到的滲透流速生成的流速等值線流網(wǎng)

圖，或者是依據(jù)測(cè)量到的流速矢量方向上的兩個(gè)測(cè)量孔的水位差與孔間距之比。

A.1.5斷面滲流量計(jì)算

按式（5）計(jì)算：

QUbh

f(5）

式中：

Q——斷面滲流量cm3/s；

b——有效測(cè)量寬度cm；

h——有效測(cè)量深度cm。

A.1.6含水層的導(dǎo)水系數(shù)

按式（6）計(jì)算：

TKM(6）

式中：

T——含水層的導(dǎo)水系數(shù)，cm2/s；

M——含水層的厚度，cm。

A.1.7承壓含水層涌水量與吸水量

按式（7）、（8）、計(jì)算：

Uout2Ufrh(7）

式中：

Q3

out——含水層的涌水量，cm/s；

——圓周率；

h——含水層厚度為含水層的頂板至底板的高度，cm；

r——孔的半徑，cm。

QUr2

inv(8）

式中：

17/31

Q3

in——含水層的吸水量，cm/s。

A.1.8承壓含水層的靜水頭計(jì)算

按式（9）計(jì)算：

Q

hin(9）

2Ufr

式中：

U

v——垂向流速，cm/s；

h——假定含水層發(fā)生涌水的為正；

h——假定含水層發(fā)生吸水的為負(fù)。

A.1.9多含水層完整井的涌水量與吸水量平衡

按式（10）、（11）計(jì)算：

QUfAinUvAout(10）

QQ0(11）

outin

A.1.10潛水含水層的給水度（μ）與承壓含水層的彈性釋水系數(shù)（e）

按式（12）、（13）、（14）、（15）計(jì)算：

Hhhh...

123（孔中混合水位等于各分層的靜水頭之

和）(12）

Qqqq

123（孔中的總出水量等于各分層流量之

和）.(13）

注1：根據(jù)總水頭H和總出水量Q與各分層靜水頭和流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可計(jì)算出潛

水含水層的給水度（μ）。

注2：整孔平均每米降深的出水量與各分層每米靜水頭出水量之比，計(jì)算出承壓含

水層彈性釋水系數(shù)（）。

潛水含水層：（多含水層頂層的第一層與大氣相通的含水層）。

18/31

qQ

1:(14）

h1H

q2Q

e:(15）

h2H

式中：

Q——多含水層完整井總流量cm3/s；

H——多含水層混合井水位cm；

——潛水含水層給水度，%；

q3

1——潛水含水層的水量cm/s；

q3

2——承壓含水層的涌水量cm/s。

A.1.11裂隙滲透系數(shù)與水力等效隙寬

按式（16）、（17）計(jì)算：

QQ

K

bAJBhJ

kKk(16）

Q(17）

bk

hKUf

式中：

A2

K——裂隙為矩形面積cm；

K

b——裂隙滲透系數(shù),cm/s；

B

K——裂隙水力等效隙寬cm，根據(jù)巖心的產(chǎn)狀裂隙的大小和此處的裂隙滲透系數(shù)就

可以根據(jù)公式（16）、（17）計(jì)算出巖體裂隙的滲透系數(shù)和裂隙滲透張量（裂

隙等效隙寬）。

A.1.12溶隙水流速測(cè)量

按式（18）計(jì)算：

UyU

f(18）

式中：

Uy——溶隙水流速cm/s。

19/31

20/31

A.2滲漏三維聲納流速矢量檢測(cè)原理

A.2.1聲納檢測(cè)方法

聲納法（聲納流速矢量法Sonarvelocityvectormethod）利用水下聲納探聽(tīng)技術(shù)，

構(gòu)建聲納傳感器測(cè)量陣列，研究滲流場(chǎng)中的聲場(chǎng)空間分布與地下水滲流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法。

A.2.2滲漏流速矢量檢測(cè)工作原理

三維流速矢量聲納法是利用聲波在水中的優(yōu)異傳播特性，而實(shí)現(xiàn)對(duì)水流速度場(chǎng)的測(cè)量。

如果被測(cè)水體存在滲流，則必然在測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生滲流場(chǎng)，聲納探測(cè)器陣列能夠精細(xì)地測(cè)量出聲波

在流體中能量傳遞的大小與分布，依據(jù)聲納陣列測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)空分布，即可顯示出滲流聲源

發(fā)出的方向；同時(shí)利用聲納探測(cè)器的距離和相位之差，建立連續(xù)的滲流場(chǎng)。見(jiàn)圖1聲吶測(cè)

量原理示意圖。

B

L

1BB1Y

65

14

2

X3

圖1聲納測(cè)量原理示意圖

圖中：

B--傳感器；

B、1～6—構(gòu)成傳感器陣列；

L—聲波在傳感器B和1之間傳播路徑的長(zhǎng)度；

X—傳播路徑的水平分量；

Y—探頭長(zhǎng)度；

1B、B1—從傳感器B到傳感器1或從傳感器1到傳感器B的傳播時(shí)間。

21/31

附錄B

(資料性附錄)

圖表

B.1聲納流速檢測(cè)設(shè)備（三位一體機(jī)：數(shù)據(jù)采集終端機(jī)、服務(wù)器、顯示器）

圖1水工滲漏聲納檢測(cè)系統(tǒng)

B.2滲漏入口方向追蹤示意圖

Ⅱ類流速區(qū)

Ⅰ類流速區(qū)

Ⅲ類流速區(qū)滲漏入水口

圖2滲漏入水口方向追蹤示意圖

22/31

B.3水平流速矢量方向測(cè)量示意圖

圖3水平流速矢量方向測(cè)量示意圖

B.4水庫(kù)大壩滲漏聲納檢測(cè)示意圖

圖4水庫(kù)大壩滲漏檢測(cè)模型及流速等值線三維可視圖

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B.5港口、碼頭、船塢水下深基坑止水帷幕滲漏檢測(cè)三維成像圖

圖5深基坑、止水帷幕滲漏檢測(cè)三維成像

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B.6止水帷幕滲漏檢測(cè)流場(chǎng)流速、流量、流向分布三維成像圖

圖6止水帷幕滲漏檢測(cè)流場(chǎng)流速、流量、流向分布三維成像圖

B.7基坑地下連續(xù)墻滲漏測(cè)量孔流速矢量平面分布圖

圖7地連墻基坑滲漏檢測(cè)孔流速矢量分布平面示意圖

25/31

B.8基坑滲漏檢測(cè)孔滲漏流量柱狀圖

滲漏量曲線

3.5E+04

3.0E+04

2.5E+04

2.0E+04

1.5E+04

滲漏量cm3/s

1.0E+04

5.0E+03

0.0E+00

S11#2#S24#S3S4S5S6S7S8S9

S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31S32S33

孔號(hào)

圖8基坑滲漏檢測(cè)孔滲漏流量柱狀圖

B.9基坑滲漏測(cè)量孔滲透系數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

深度G0G1G1-1G2G3G4G5G6G7G8G8-1G9G10G11G12G13G14G15G16G17G18G19G21G22G23G24G25G26G27G28G29G30G31

61.05E-064.47E-05

71.00E-035.65E-041.03E-065.02E-052.83E-05

85.19E-053.78E-043.44E-047.65E-076.52E-042.80E-063.84E-05

94.76E-052.49E-044.24E-049.98E-071.57E-034.52E-061.73E-052.60E-055.07E-05

101.88E-032.28E-038.48E-041.01E-022.27E-052.95E-051.03E-059.34E-061.09E-061.28E-063.03E-061.51E-071.51E-072.93E-043.45E-053.25E-054.77E-048.54E-073.72E-056.23E-046.39E-057.50E-056.10E-065.83E-05

113.85E-038.85E-048.99E-055.34E-021.01E-022.95E-055.81E-041.17E-044.41E-051.66E-069.25E-068.63E-071.04E-061.04E-063.05E-042.43E-043.10E-057.38E-047.72E-052.63E-042.79E-066.10E-052.63E-038.97E-062.62E-063.08E-049.31E-059.65E-061.38E-051.60E-051.05E-041.15E-05

122.69E-037.10E-046.92E-054.53E-024.53E-025.81E-041.84E-031.22E-058.82E-059.46E-064.77E-057.28E-069.25E-079.25E-077.61E-048.55E-047.11E-052.04E-048.13E-045.03E-041.20E-041.05E-069.18E-056.88E-036.34E-053.63E-041.29E-046.17E-053.68E-057.79E-063.95E-051.46E-046.80E-06

134.32E-031.18E-042.72E-046.30E-026.30E-021.04E-046.83E-041.63E-045.91E-064.08E-057.17E-055.32E-077.43E-077.43E-071.22E-038.66E-056.46E-052.51E-044.38E-049.85E-052.73E-043.42E-054.14E-067.90E-037.53E-065.85E-042.55E-043.15E-053.32E-051.86E-057.55E-065.94E-059.34E-06

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