上天 入地 測土
——東華理工大學科技“神器”助力一線防汛

朱天星/文

“鑒于我縣防汛形勢異常嚴峻，現(xiàn)商請貴校派駐專家團隊為我縣提供抗洪救災科技支撐……”7 月16日，永修縣委、縣政府發(fā)出《關(guān)于商請東華理工大學提供抗洪救災科技支撐的函》，東華理工大學緊急挑選20 余名骨干力量組成科技防汛專家隊，迅速驅(qū)車趕往永修縣九合鄉(xiāng)。剛一到達可能有險情的堤段，東華理工的各式神器便開始“上天”“入地”，在防汛戰(zhàn)場上再顯神通。

“作為核工業(yè)第一所大學，學校具有鮮明的‘核’‘地’特色，在地質(zhì)勘探、工程測量、土木工程方面具有鮮明的學科優(yōu)勢。”學校黨委書記柳和生介紹，“江西防汛進入關(guān)鍵期，學校第一時間派出最精銳的隊伍，全力以赴為防汛一線提供科技支撐?！?/p>

上天：無人機巡堤，精準高效

確定堤壩安全監(jiān)測工作方案后，測繪工程學院陳竹安副教授就讓無人機升上百米高空，開始了對堤壩的持續(xù)航拍?！疤煅邸蓖鈽I(yè)不斷采集地面影像數(shù)據(jù)、洪水水位及水情信息，內(nèi)業(yè)生成堤壩高精度三維模型，為地面科技防汛提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為堤壩安全監(jiān)測提供重要依據(jù)。

“我們還沿堤布設堤壩變形監(jiān)測點，并利用高精度衛(wèi)星導航定位接收機實時接收堤壩變形監(jiān)測點的三維精密坐標，監(jiān)控其三維動態(tài)變化特征，對堤壩變形超出閾值進行預警。”陳竹安介紹，“后期團隊還將根據(jù)汛情發(fā)展情況，利用堤壩前期變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，對堤壩汛期可能發(fā)生的變形情況進行預測，同時為后期堤壩維修及加固提供參考依據(jù)?！?/p>

入地：堤壩“CT”，杜絕“帶病抗洪”

“堤壩安全是抗洪搶險中人們極為關(guān)注的焦點。我們?nèi)绻芗皶r探測到險情，就能防患于未然?！钡厍蛭锢砼c測控技術(shù)學院院長鄧居智說，他帶來的探測“神器”能給堤壩做“CT”。只見隊員們從一個箱子中拿出一卷卷黃色電纜，上面串著上百根鋼釬似的金屬電極。他和同事們將電極按網(wǎng)絡打入堤壩土體內(nèi)，再將電纜接頭連接三臺神秘的小箱子。

無人機拍攝的出現(xiàn)險情的芙蓉河內(nèi)堤

在芙蓉河內(nèi)堤上布設三維電阻率成像系統(tǒng)的電纜

“這套設備是學校自主研發(fā)的DSDT-1 型雙分布式三維電阻率成像系統(tǒng)，在防汛工作中大有用處?！眻F隊成員陳輝副教授介紹，“電流在堤壩體內(nèi)碰到不同地質(zhì)體，將導致測量電場發(fā)生改變。當我們啟動與電纜連接的主機，就可以自動采集堤壩內(nèi)部電阻率的分布數(shù)據(jù)?！备鶕?jù)測量結(jié)果，探測器便能“透視”堤體結(jié)構(gòu)，快速判斷堤壩是否存在空洞、裂縫、土層松散、管涌、滲流等隱患甚至險情。

“整個過程，如同為堤壩進行了一次全方位的CT 檢查，能有效做到提前防范、提前預警，避免‘帶病抗洪’?！编嚲又潜硎?。據(jù)悉，該團隊研究工程地質(zhì)災害精細探測技術(shù)已有20 余年，目前，這項新技術(shù)已被廣泛運用于煤礦安全隱患檢測、地下空洞探測、城市地下空間探測、垃圾填埋場滲漏探測及考古等領(lǐng)域。

測土：檢測土體性能，實時預警

“這里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3 小處泡泉！”現(xiàn)場同樣忙碌的還有土木與建筑工程學院派出的專家成員們，他們正在緊張地進行現(xiàn)場土性監(jiān)測和取樣。

分析探地雷達數(shù)據(jù)

“昨天我們已經(jīng)觀測了堤壩的形態(tài)和尺寸，以及背水側(cè)出水量和含沙量，測定了堤防土體性能，緊接著大家通宵計算了堤防在洪水上升、最高水位和下降期的穩(wěn)定性演變規(guī)律”，薛凱喜副教授介紹，“接下來，我們將利用聯(lián)合研發(fā)的自動化深層測斜裝置，對最危險堤段的深層變形進行動態(tài)監(jiān)測，對堤壩可能發(fā)生的邊坡滑塌和整體滑移等災變進行實時預警。針對當前的情況，我們建議對泡泉實施圍堤反壓反濾、對堤防兩側(cè)增加填土等措施，汛情后建議在迎水面下設止水帷幕，可保堤壩百年平安?！?/p>

“抗洪搶險，時間就是生命，比起人力排查，東華理工出動的高科技裝備讓巡堤查險更加安全高效。”永修縣人民政府副縣長柯園龍對科技防汛專家隊的到來連聲感謝。

“為江西服務，為防汛助力，是紅土地高校應盡的責任擔當。我們將繼續(xù)組織專家組服務抗洪一線，為災害點處置提供更科學的方案，為抗險救災提供具有東華理工特色的科技支撐?！毙ｉL孫占學說。

布設三維電阻率成像系統(tǒng)（無人機照片）