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上天 入地 测土

——东华理工大学科技助力防汛抗洪侧记

2020-7-21 7:28:23 来源:中国矿业报 作者:朱天星

“鉴于我县防汛形势异常严峻,现商请贵校派驻专家团队为我县提供抗洪救灾科技支撑……”7月16日,江西永修县委、县政府发出《关于商请东华理工大学提供抗洪救灾科技支撑的函》。对此,东华理工大学紧急挑选20余名骨干力量组成科技防汛专家队,迅速驱车赶往永修县九合乡。刚一到达可能有险情的堤段,东华理工的各式神器便开始“上天”“入地”,在防汛战场上再显神通。

上天:无人机巡堤 精准高效

确定堤坝安全监测工作方案后,东华理工测绘工程学院陈竹安副教授就让无人机升上百米高空,开始对堤坝进行持续航拍。“天眼”外业不断采集地面影像数据、洪水水位及水情信息,内业生成堤坝高精度三维模型,为地面科技防汛提供基础数据,也为堤坝安全监测提供重要依据。

“我们还沿堤布设堤坝变形监测点,并利用高精度卫星导航定位接收机,实时接收堤坝变形监测点的三维精密坐标,监控其三维动态变化特征,对堤坝变形超出阈值进行预警。”陈竹安介绍:“后期团队还将根据汛情发展情况,利用堤坝前期变形监测数据,对堤坝汛期可能发生的变形情况进行预测,同时为后期堤坝维修加固提供参考依据。”

入地:堤坝“CT”杜绝“带病抗洪”

“堤坝安全是抗洪抢险中人们极为关注的焦点。我们如果能及时探测到险情,就能防患于未然。”地球物理与测控技术学院院长邓居智说。只见队员们从一个箱子中拿出一卷卷黄色电缆,上面串着上百根钢钎似的金属电极,他和同事们将电极按网络打入堤坝土体内,最后再将电缆接头连接三台“神秘”的小箱子。

“这套设备是我们学校自主研发的DSDT-1型双分布式三维电阻率成像系统,在防汛工作中大有用处。”团队成员陈辉副教授介绍说:“电流在堤坝体内碰到不同地质体,将导致测量电场发生改变。当我们启动与电缆连接的主机,就可以自动采集堤坝内部电阻率的分布数据。”根据测量结果,探测器便能“透视”堤体结构,快速判断堤坝是否存在空洞、裂缝、土层松散、管涌、渗流等隐患甚至险情。

“整个过程,如同为堤坝进行了一次全方位的CT检查,能有效做到提前防范、提前预警,避免‘带病抗洪’。”邓居智表示。据悉,该团队研究工程地质灾害精细探测技术已有20余年,目前,这项新技术已被广泛运用于煤矿安全隐患检测、地下空洞探测、城市地下空间探测、垃圾填埋场渗漏探测及考古等领域。

测土:检测土体性能 实时预警

“这里已经发现了3小处泡泉。”现场同样忙碌的还有土木与建筑工程学院派出的专家成员们,他们正在紧张地进行现场土性监测和取样。

“昨天我们已经观测了堤坝的形态和尺寸,以及背水侧出水量和含沙量,测定堤防土体性能,紧接着大家通宵计算了堤防在洪水上升、最高水位和下降期的稳定性演变规律。”薛凯喜副教授介绍:“接下来,我们将利用联合研发的自动化深层测斜装置,对最危险堤段的深层变形进行动态监测,对堤坝可能发生的边坡滑塌和整体滑移等灾变进行实时预警。针对当前的情况,我们建议对泡泉实施围堤反压反滤、对堤防两侧增加填土等措施,汛情后建议在迎水面下设止水帷幕,可保堤坝百年平安。”

“抗洪抢险,时间就是生命,比起人力排查,东华理工出动的高科技装备让巡堤查险更加安全高效。”永修县副县长柯园龙对科技防汛专家队的到来连声感谢。

“为江西服务,为防汛助力,是红土地高校应尽的责任担当。我们将继续组织专家组服务抗洪一线,为灾害点处置提供更科学的方案,为抗险救灾提供具有东华理工特色的科技支撑。”校长孙占学说。□

网站编辑:宫莉

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