近期以来,江西多条河流发生超警洪水。7月11日起,东华理工大学成立了以青年党员教师为主的防汛先锋队,200多名志愿者冲上防汛抗洪一线。我所在的科技防汛博士团,全团16人中,13名是共产党员。
7月16日,江西永修县委、县政府发来求助。当日中午,我们迅速集结,成立博士团,下午两点便带上仪器设备出发,直奔永修县九合乡。到达现场后,我们立即开始工作,当晚在圩堤上工作至凌晨1点多。回到住地后,4名青年博士继续处理数据至凌晨5点。第二天7点多,我们又赶往九合圩堤,继续开展隐患探测。这24小时里,我们用无人机巡堤、给堤坝作“CT检查”,还监测土体性能,进行实时预警。
在确定堤坝安全监测工作方案后,测绘工程学院陈竹安副教授把无人机升上百米高空,对堤坝开展持续航拍,不断采集地面影像数据、洪水水位及水情信息,生成堤坝高精度三维模型。我们还沿堤布设堤坝变形监测点,对堤坝变形超出阈值进行预警。后期团队还根据汛情发展情况,利用堤坝前期变形监测数据,对堤坝可能发生的变形情况进行预测,为堤坝维修加固提供参考依据。
给堤坝做“CT检查”,可以有效杜绝堤坝“带病抗洪”。我们使用学校自主研发的系统,对地面以下15米深度范围内的圩堤结构进行电阻率成像——把上百根钢钎似的金属电极按网络打入堤坝土体内,再将电缆接头连接到主机,就可以自动采集堤坝内部电阻率分布数据,相当于“透视”堤体结构。根据测量结果,能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,为圩堤隐患现场紧急处置提供参考。
监测土体性能,可以在第一时间发现险情,并进行实时预警。我们到达现场后,土木与建筑工程学院薛凯喜副教授等马上开展了土性监测和取样。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。我们还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。