水下工程聲納滲流檢測技術規程

1.總則

1.0.1本條闡明了本標準的編制目的，從事檢測工作的單位及人員應具備相應的資質、資格。

1.0.2本條規定了本標準的適用范圍。這里的水下構筑物是指海洋、港口、碼頭、船塢、

島焦、水電工程建設中的水文地質參數測量及工程滲漏缺陷的滲流檢測與控制；滲流測量

是指采用聲納法對水下、地下的水流速度、方向、流量、滲透系數等土木工程勘察、設

計、施工所必須的現場測量數據，提出定量的結論報告。因此，對于一般性的結構缺陷尺

寸表面量測等不在本標準規定的范圍內。

1.0.3隨著科學技術的不斷進步，檢測儀器和技術方法不斷推陳出新，為適應海洋工程、

水利水電工程建設的需要，積極采用國內外先進技術，尤其被工程實踐證明的國內技術。

1.0.4本條闡述了本標準與其他相關規程的關系。應遵守協調一致、互相補充的原則使用

本標準和其他相關標準。

1.0.5通過下列標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修

改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準,然而，鼓勵根據本標準達成協議的

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

標準。

GB50027-2001供水水文地質勘察規范

SL245-1999水利水電工程地質觀測規程

SL436-2008堤防隱患探測規程

GB/T5265-2009聲學水下噪聲測量

DB34/T2209-2014水下工程物探規程

SL713-2015水工混凝土結構缺陷檢測技術規程

DGJ32/TJ158-2013江蘇省地源熱泵換熱系統工程勘察規程

DGJ32/TJ158-2015南京地區建筑基坑工程監測技術規程

Q/320111-NJDB-001-2016三維流速矢量聲納測量方法

2.術語與定義

2.1.1聲納滲流檢測sonarseepagechecking

聲納滲流是利用聲波在水中傳播的優異特性，將滲流的流場與流動中的聲場進行聲電

轉換，而實現對水流速度的測量。

2.1.2聲納滲流測井sonarseepagelogging

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聲納測井是利用聲納測量滲流的流速與方向，達到對各含水層的滲透系數、涌水量、

吸水量、靜水頭、導水系數的測量。

2.1.3三維流速矢量聲納測量儀3Dvelocityvectorsonarmeasuringinstrument

聲納測量儀是在水中完成來自任一方向的三維空間的水流速度和方向的測量儀器。

2.1.4水下作業區underwateroperatingarea

水下作業區為潛水作業人員按照工程施工設計要求進行水下后續工序施工的作業區域。

2.2縮略語

GPS——全球定位系統

3.基本規定

3.1檢測前準備工作

3.1.1測量施工前，應編制相應的檢測作業指導書，提交檢測所需的輔助條件和要求，方

便委托方做好測量前的準備，確保測量人員進場后能夠立即組織和實施。

3.1.2水工結構物施工過程中，施工單位應對每一道工序所完成的中間產物進行自檢和驗

收，特別是地下或水下（或者后期進入水下）的結構施工，應做好相關隱蔽工程自檢驗收記

錄，為聲納法檢測，提供必要的參考依據。

3.1.3水下工程聲納滲流檢測時，如水下情況復雜，可參照本規程執行，但應考慮作業程序

以避免造成不必要的損失。

3.1.4編制檢測方案時應明確檢測目的、檢測范圍和檢測內容。

3.1.5水下構筑物滲漏聲納檢測時，除利用三維聲納流速矢量測量儀器外，還需要根據不

同的檢測內容，配備其他設備或方法予以驗證，提高檢測準確性和效率。

3.1.6各種不同情況或對象的檢測所需配備的相關設備包括：

a）水工工程的滲漏檢測時，需要配備三維聲納流速矢量檢測儀測量。

b）廣域水域測量時還需要配備測量平臺或船舶、動力設備、GPS等。

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

滲漏等檢測。

d）水工工程的滲漏檢測主要用于：圍堰、基坑等擋水圍護結構、碼頭前沿擋土樁基礎

等構筑物的滲漏檢測。

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e）海上檢測施工時，需要配備GPS基站、三維流速矢量檢測儀、船舶及GPS信號接收

裝置、潛水裝備及輔助設備等。

3.1.7為及時了解構筑物封閉防滲質量情況，減少滲漏對后續工序施工的影響，應在項目實

施前制定質量控制和檢測方案，并按照檢測方案在構筑物止水結構施工過程中預埋檢測管見

附錄B圖11、圖12，便于基坑開挖前的滲流檢測。

3.1.7采用三維流速矢量聲納檢測設備進行水下或地下的滲漏檢測時，應根據不同的檢測

對象和目的、現場條件等因素，編制相應的檢測方案和設備要求。

3.1.8水工構筑物的滲漏檢測時，應借助探測孔（或降水井）、渠道、水庫或基坑能夠產

生地下水壓差的條件，利用其聲納對水流的高靈敏度識別特點，將測量探頭逐一放在測點

處測量。

3.1.9通過各測點聲波陣列的發射、回收和記錄對比，記錄下測量點周邊的水流變化。

3.1.9.1記錄數據包括：

a)水流速度、流向；

b）測點附近的通道路徑；

c）滲漏量、滲透系數等數據。

3.1.10聲納流速矢量測量操作流程見附錄B圖14。

3.1.11測量時應避開環境噪聲，如無法避開，應進行噪聲影響區內外聲源條件檢測對比試

驗，并在數據處理時進行聲源過濾處理。

3.1.12室內試驗分析

將多點測量的大數據導入到計算機后，利用三維流速矢量可視化分析軟件，自動生成各

種水下工程需要的三維滲漏檢測結果圖像。

3.2評定結果

3.2.1水下工程滲漏聲納法檢測的結果分為合格、不合格兩個等級。

a）合格

水工構筑物施工結束，在下一道工序開展前，經檢測未發現滲漏，或滲漏量小未威脅構

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

合格工程。

b）不合格

7/31

水工構筑物施工結束，經檢測發現存在滲漏，影響到后續工序正常開展，且施工記錄、

驗收資料與實際情況不符時，可判定為不合格。

3.3處理措施

3.3.1對于檢測結果不合格的工程，應針對滲漏程度、影響范圍、發展趨勢及時評判并提出

相關的工程處理措施與意見。

3.3.2對水工構筑物經檢測，判定施工質量不合格的工程，必須采取工程處理措施。宜對補

強加固后的效果進行驗證性檢測復核。經檢測滲流指標合格后，進行下一個工序。

3.3.3對于水文地質調查使用聲納法檢測工法進行施工時，應根據檢測資料出示檢測結果，

并提交相關工程聲納滲流測量報告。

4工程滲漏聲納檢測對象與條件

4.1聲納檢測對象

4.1.1聲納檢測技術適用于水工構筑物質量缺陷的滲流控制與安全施工，包括：

a）圍堰；

b）擋水構筑物；

c）基坑；

d）有圍護結構的導流明渠等。

4.1.2聲納測量技術適用于以下條件，包括：

a)可以在高速水流的區域內遠距離測量到滲漏流場的數據分布（流速≥5M/S時，測

點距離可以大于100m以上）對滲漏情況進行有效檢測。

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

質勘察和水下隱蔽施工質量缺陷的定量與定位測量。

5檢測設備的配備要求

5.1實施前的準備工作

5.1.1檢測儀器、設備應完好、正常，精度應滿足檢驗要求，并在檢定或校準有效期內。

5.1.2在施工過程中，為進一步驗證構筑物結構施工質量出現的滲漏隱患時，應按本規程

開展檢測工作。

5.1.3海洋工程滲漏檢測所需設備主要包括：

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a）聲納流速矢量探頭；

b）三位一體機（數據采集終端機、服務器、顯示器）；

c）數據采集終端機(內存，基本配置)；

d）GPS定位系統等（GPS定位主要是用于野外，現場無坐標位置數據時，采用GPS坐標

定位測量）；

e）測量船舶或平臺。

5.1.4水工工程滲漏檢測所需設備主要包括：

a）鉆機（測井成孔）；如：地質鉆、潛孔鉆、水井鉆、錨固鉆、止水構筑物滲流預埋管

等大深度非擠壓式鉆孔設備。

b）聲納流速矢量探頭；

c）三位一體機（數據采集終端機、服務器、顯示器）；

d）數據采集終端機(內存，基本配置)；

e）GPS定位系統等（GPS定位主要是用于野外，現場無坐標位置數據時，采用GPS坐標

定位測量）；

f）測量平臺。

5.2檢測設備技術要求

5.2.1測量儀器的精度應符合下列要求：

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）測點深度誤差：不小于±0.07%。

f)聲納探測儀器放置位置的水深：>1m。

g)周圍環境溫度需在-10℃～40℃。

6水下工程滲漏聲納法檢測施工

6.1測線布置

6.1.1水下滲漏檢測的測線布置應符合下列要求：

a)在檢測區域水面上平行和垂直建筑結構表面布置縱向和橫向測線，測線布置宜兼顧

結構縫位置，在水深大于10m的水域進行滲漏缺陷檢測普查時，測點的間距不宜大于5m；

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b)縱、橫測線組成的滲漏檢測網格區域應大于被檢測的滲漏區域；

c)對網格結點逐一編號，每一結點為一個測點。

6.1.2圍護結構及擋水構筑物（圍堰或基坑）的滲漏檢測應符合下列要求：

a)在檢測區域平行和垂直水工構筑物布置測井，測井布置宜兼顧結構縫位置，且間距

不宜大于5m；

b)測井組成的滲漏檢測區域應大于被檢測對象的滲漏區域；

c）應對測井逐一編號，每一測井為一組測點，便于后期的測量數據記錄和分析時進行

區分。

6.2滲漏檢測

6.2.1水下或地下滲漏的檢測應按下列方法進行：

a）探頭宜按測點垂直水面投放，在接觸到被測結構表面后待水流穩定時開始測量；

b）測量探頭放到底部時，測量線應保持松弛狀態；

c）當檢測到有滲漏異常時，應加密檢測點的密度；

d）檢測到疑似滲漏點位置時應進行三次重復測量；

e)被測量到滲漏點位置流速應與同條件的正常位置對比，且對比點數不應小于3個；

f）在單井水文地質孔內進行，連接好儀器從地下水位以下1m開始自上而下測量，測

點間距宜1m，測量時間1分鐘為宜；

g）按附錄A公式及原理計算公式（1）計算出各測量點上的流速；

h）繪制流場流速等值線圖，區分各種流速區的界限位置；

i）在流速大于0.5cm/s時應重復巡回測量，并依據前一次測量的滲漏流速與流速方

向，進行下一次更大滲漏流速與方向的測量，直到找出發生滲漏入水口的準確位置。

6.3測區滲漏流量估算

滲漏檢測區的滲漏流量估算，應按照附錄A公式及原理A.1計算公式（1）進行。利用

測量區域的完整數據制作流速測量統計表如附錄B圖9，依據統計表中的數據自動生成滲漏

流速等值線如附錄B圖10。

6.4水下滲漏缺陷檢測

查找判斷發生滲漏的入水口位置按照以下方法進行：

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。

10/31

b）滲漏通道多發生在Ⅰ類流速區，即流速大于0.5cm/s的區域。

c）在疑似滲漏區域，需要進行多次測量比對測量數據，每次依據上次測量的流速大小

與方向，指導下次測量的位置，直至找到發生最大滲漏流速的入水口。

6.5水文地質參數測井

6.5.1水文地質參數測井包括下列內容：

a）近海水文地質單元含水層的孔隙水、裂隙水與溶隙水的普查；

b）港口、碼頭、船塢建設中的水文地質勘察測量；

c）海洋底部或者陸地上的水文地質成孔參數測量；

d）單井水文地質參數完整井的測量；

e）地下水的流速、流向、垂向流的流速與方向將測量；

f）各含水層涌水量和吸水量與靜水頭的測量；

g）潛水含水層的給水度與承壓含水層的釋水系數；

h）裂隙含水層的滲透系數和裂隙滲透張量；

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的測量。

6.5.2地下水的水平流速

參照附錄A公式及原理A.1中計算式（2）計算。

6.5.3水平流速矢量

將聲納傳感器陣列測量到的滲流速度值投影到直角坐標系，參照附錄B圖示圖12計

算出主導流速矢量。

6.5.4地下水的垂直流速

參照附錄A公式及原理A.1中計算式（3）計算。

6.5.5垂向流速矢量方向

參照附錄B圖示圖12所示，應按聲納傳感器陣列中的頂部B傳感器和下部1傳感器

測量到的質點流速到達時間的先后，作為判定垂向流速方向的依據。B傳感器先于1傳感器

到達，測量到的垂向流速方向是從上向下流動，反之，測量到的垂向流速是從下向上流動。

a)垂向流速向下流動：TBT1；

TT

b)垂向流速向上流動：B1。

11/31

式中：

T

B——探頭頂部流速到達時間，s；

T

1——探頭下部流速到達時間，s。

6.5.6潛水含水層的滲透系數

按附錄A公式及原理A.1計算公式（3）計算。

6.5.7斷面滲流量

按附錄A公式及原理A.1中（5）公式計算。

6.5.8含水層的導水系數

按附錄A公式及原理A.1中計算公式（6）計算。

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（e）

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

6.5.13裂隙滲透系數與水力等效隙寬

按附錄A公式及原理A.1中的公式（16）和（17）計算。

6.5.14溶隙水流速測量

按照附錄A公式及原理A1計算公式中的計算公式（18）計算。

7聲納法工程滲流測量

7.1聲納法天然流場下的滲流場測量

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

流量、滲透系數等水文地質參數的測量。

7.2聲納法人工流場下的滲流場測量

在施工過程中，港工基坑工程的止水結構圍護之后，開挖之前為了減小滲漏風險，而進

行的聲納滲漏流場的定量與定位測量，超前發現滲漏通道的路徑并實施封堵。

7.3海洋水工項目的水文地質聲納滲流測量

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

磨損、外力等因素造成管道的破壞與泄漏。聲納法能夠精細地測量到埋在地下管道泄漏發出

的信息，及時找到發生滲漏的位置與滲漏量，進行修補。

7.4海洋石油測井

在海上石油平臺上從事井下石油及天然氣滲透率與滲流參數測量，提供石油勘探的水文

地質參數的技術支持。測量時在是鉆孔內進行。

7.5海洋水文地質勘察

對我國近海水文地質構造勘測、海岸線的水文地質調查，為我國的海洋淡水資源開發、

海洋水下工程建設、填海造島等，提供必要的水文地質參數和技術手段。

7.6海洋水工滲漏檢測布孔

深孔的布置要求必須在檢測區域附近，根據施工對象的深度要求有一定的超深，正常超

深為3-5m。

7.7基坑止水結構滲流檢測

7.7.1基坑止水結構縫埋管應符合下列要求：

a）在基坑地下連續墻的接縫外側鋼筋籠里預埋PVC塑料管，管長與墻體同深，測管內

徑≥70mm,管底封堵，作為檢測地下連續墻滲漏質量的窗口。見附錄B圖示11。

b）當止水結構設計為咬合樁時，每間隔1個鋼筋籠里外側與素混凝土接縫處預埋PVC

塑料管，管長與樁體同深，測管內徑≥70mm,管底封堵，作為檢測地下連續墻滲漏質量的窗

口。見附錄B圖示12。

c）當地下連續墻體圍護完成，在開挖之前將基坑內的地下水位降至開挖底板以下，然

后在每個預埋的滲流檢測窗口進行聲納滲流場的流速、方向、流量、滲透系數與三維坐標位

置的數據測量。

13/31

d）將原位測量到的與滲漏相關滲流數據導入到三維流速矢量可視化成像系統，自動生

成各止水結構縫的滲漏特性與三維坐標的流場可視化圖、XYZ切平面滲漏流速等值線剖面圖、

滲透系數剖面等值線圖。

7.8.潛水員安全水流聲納測量

7.8.1劃定潛水員安全水流工作區域

a）在一些未知的潛水施工的作業區域，可能會存在不可預測的高速水流或流場，冒然

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

情況下，必須根據周圍環境、水流條件突變等情況，提前對水下施工的作業區域進行流速、

流量、流向的定量測量。

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

作的范圍內進行流速矢量場的測點位置、流速、流向、流量三維空間的數據測量，確定水下

滲漏點的流場分布分析出可能導致潛水作業困難的情況，便于制定潛水作業的保護措施。

c）潛水作業區域水下滲漏點附近測量結束后，利用采集到的三維流場測量數據，導入

到聲納流速可視化分析軟件中，自動生成工作區域的水流三維流速等值線分布圖及對應的坐

標位置圖，為后續的潛水施工作業方法選擇、保護措施落實和安全區域確定提供參考。

7.9檢測員及內業工作人員要求

7.9.1檢測員身體素質

檢測人員需身體健康、沒有恐高癥、眩暈癥、癲癇癥、暈車暈船的人員，經過專門的培

訓方可參與檢測作業。

7.9.2檢測員工作要求

檢測人員需熟悉水工構筑物特點、熟悉測量程序，能夠操作和運用軟件，對檢測結果有

一定的分析能力。

7.9.3檢測員安全措施

檢測過程中，全部人員必須根據現場作業環境和條件，落實并配備有相關的防護措施。

7.9.4防護措施包括：

a)水面作業必須穿戴好救生衣、安全帽；

b)基坑周邊作業時，要先做好臨邊防護，并穿戴好安全帶、安全帽等防護用品；

c)有輻射的環境下檢測時，必須穿戴好防輻射保護裝置等。

7.9.5內業工作人員工作要求

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內業工作人員應能編制相應的檢測施工方案，并根據檢測要求和環境條件，提出需要委

托方完成的輔助工作內容和要求；

7.9.6內業工作人員能力要求包括：

a）檢測作業完成后編制檢測報告，完成檢測成果圖的輸出；

b）應能根據檢測結果提交相應的滲漏位置、滲漏量、滲漏點水流速度、滲漏發展趨勢、

滲漏處理意見或參考建議，以方便委托方采取后續的補救措施。

7.10檢測資料的提交

7.10.1軟件分析結果

滲漏檢測結束后，利用相應的成圖軟件，將聲納流速矢量測量數據導入到“三維聲納流

速矢量可視化成像系統”，軟件系統自動生成工程各類要件，包括：

a)三維流速矢量可視化多媒體動態視頻；

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圖；

d)二維、三維流速等值線之間對應面積圖表；

e)工程質量缺陷三維坐標與滲漏流場對應的可視化圖。

7.10.2編制檢測報告書

內容包括：項目工程的概況、檢測要求、滲漏檢測資源配置情況、檢測成果及附圖、滲

漏處理建議或意見。

7.10.3報告提交

根據委托方的要求向相關的部門遞交檢測報告。

附錄A

(規范性附錄)

公式及原理

A.1計算公式

A.1.1滲漏量的估算

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滲漏量可按照下式進行估算：

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下式進行計算：

L211

U-(-)

f2XTT

B11B(2）

式中：

U

f——水流通過傳感器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）計算：

L211

U-(-)

v2YTT

B11B(3）

式中:

U

v——水流通過傳感器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計算公式

潛水含水層的滲透系數計算按式（4）計算：

U

Kf

J(4）

式中：

——水平流速，cm/s；

K——滲透系數，cm/s；

16/31

J——水力梯度。

補充定義Uf

注：水力梯度計算，依據測量區域已經測量到的滲透流速生成的流速等值線流網

圖，或者是依據測量到的流速矢量方向上的兩個測量孔的水位差與孔間距之比。

A.1.5斷面滲流量計算

按式（5）計算：

QUbh

f(5）

式中：

Q——斷面滲流量cm3/s；

b——有效測量寬度cm；

h——有效測量深度cm。

A.1.6含水層的導水系數

按式（6）計算：

TKM(6）

式中：

T——含水層的導水系數，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算

按式（9）計算：

Q

hin(9）

2Ufr

式中：

U

v——垂向流速，cm/s；

h——假定含水層發生涌水的為正；

h——假定含水層發生吸水的為負。

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（e）

按式（12）、（13）、（14）、（15）計算：

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：根據總水頭H和總出水量Q與各分層靜水頭和流量的對應關系，可計算出潛

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，計算出承壓含

水層彈性釋水系數（）。

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裂隙滲透系數與水力等效隙寬

按式（16）、（17）計算：

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,cm/s；

B

K——裂隙水力等效隙寬cm，根據巖心的產狀裂隙的大小和此處的裂隙滲透系數就

可以根據公式（16）、（17）計算出巖體裂隙的滲透系數和裂隙滲透張量（裂

隙等效隙寬）。

A.1.12溶隙水流速測量

按式（18）計算：

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原理

A.2.1聲納檢測方法

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

構建聲納傳感器測量陣列，研究滲流場中的聲場空間分布與地下水滲流運動規律的方法。

A.2.2滲漏流速矢量檢測工作原理

三維流速矢量聲納法是利用聲波在水中的優異傳播特性，而實現對水流速度場的測量。

如果被測水體存在滲流，則必然在測點產生滲流場，聲納探測器陣列能夠精細地測量出聲波

在流體中能量傳遞的大小與分布，依據聲納陣列測量數據的時空分布，即可顯示出滲流聲源

發出的方向；同時利用聲納探測器的距離和相位之差，建立連續的滲流場。見圖1聲吶測

量原理示意圖。

B

L

1BB1Y

65

14

2

X3

圖1聲納測量原理示意圖

圖中：

B--傳感器；

B、1～6—構成傳感器陣列；

L—聲波在傳感器B和1之間傳播路徑的長度；

X—傳播路徑的水平分量；

Y—探頭長度；

1B、B1—從傳感器B到傳感器1或從傳感器1到傳感器B的傳播時間。

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附錄B

(資料性附錄)

圖表

B.1聲納流速檢測設備（三位一體機：數據采集終端機、服務器、顯示器）

圖1水工滲漏聲納檢測系統

B.2滲漏入口方向追蹤示意圖

Ⅱ類流速區

Ⅰ類流速區

Ⅲ類流速區滲漏入水口

圖2滲漏入水口方向追蹤示意圖

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B.3水平流速矢量方向測量示意圖

圖3水平流速矢量方向測量示意圖

B.4水庫大壩滲漏聲納檢測示意圖

圖4水庫大壩滲漏檢測模型及流速等值線三維可視圖

23/31

B.5港口、碼頭、船塢水下深基坑止水帷幕滲漏檢測三維成像圖

圖5深基坑、止水帷幕滲漏檢測三維成像

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B.6止水帷幕滲漏檢測流場流速、流量、流向分布三維成像圖

圖6止水帷幕滲漏檢測流場流速、流量、流向分布三維成像圖

B.7基坑地下連續墻滲漏測量孔流速矢量平面分布圖

圖7地連墻基坑滲漏檢測孔流速矢量分布平面示意圖

25/31

B.8基坑滲漏檢測孔滲漏流量柱狀圖

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

圖8基坑滲漏檢測孔滲漏流量柱狀圖

B.9基坑滲漏測量孔滲透系數數據統計表

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

141.01E-028.71E-042.77E-041.77E-021.77E-026.83E-049.67E-045.54E-059.36E-069.30E-068.90E-052.62E-067.04E-067.04E-066.77E-042.02E-041.93E-041.30E-045.63E-047.10E-055.12E-058.64E-069.38E-068.44E-035.90E-063.06E-041.69E-047.38E-063.36E-043.91E-065.13E-057.47E-055.49E-05

154.60E-036.15E-039.99E-043.89E-033.89E-031.32E-042.03E-031.31E-052.61E-044.82E-054.22E-054.40E-062.39E-062.39E-062.22E-037.79E-046.94E-058.50E-056.05E-049.15E-053.60E-059.72E-065.53E-051.65E-022.24E-054.08E-044.19E-046.72E-067.92E-051.01E-067.69E-069.33E-051.63E-05

161.14E-021.05E-039.84E-051.98E-031.98E-031.33E-048.86E-032.15E-049.17E-045.47E-051.50E-043.59E-065.92E-075.92E-074.74E-031.22E-045.45E-059.78E-064.92E-049.84E-053.48E-049.77E-069.24E-063.54E-029.54E-062.98E-042.73E-049.88E-064.44E-055.23E-061.12E-057.90E-056.23E-05

173.38E-011.11E-037.09E-042.28E-032.28E-031.11E-046.16E-037.58E-056.89E-055.19E-068.38E-051.10E-063.02E-073.02E-073.78E-035.73E-058.46E-057.18E-062.04E-044.44E-041.22E-041.15E-058.29E-068.30E-037.71E-068.06E-054.79E-042.91E-057.21E-057.45E-059.52E-079.31E-051.03E-06

185.54E-031.56E-031.39E-031.09E-031.09E-034.02E-042.67E-037.59E-056.85E-041.06E-051.44E-042.12E-062.12E-067.35E-032.96E-046.58E-051.10E-056.56E-046.46E-046.63E-058.89E-051.22E-054.69E-036.71E-061.96E-053.89E-042.15E-054.41E-057.64E-061.56E-064.13E-059.87E-07

196.99E-027.42E-045.99E-045.42E-035.42E-033.33E-044.54E-031.85E-041.08E-053.02E-061.03E-058.11E-068.11E-061.23E-029.71E-059.29E-065.28E-067.69E-041.86E-043.63E-039.28E-059.41E-066.57E-042.03E-063.18E-041.01E-042.26E-051.04E-051.94E-069.78E-072.67E-059.74E-07

203.23E-037.52E-042.51E-032.55E-042.55E-042.73E-041.14E-031.51E-044.25E-054.43E-067.66E-057.44E-067.44E-069.48E-033.98E-041.03E-041.06E-052.74E-039.14E-051.15E-045.45E-055.15E-053.11E-036.67E-078.08E-069.69E-057.53E-051.07E-045.36E-061.05E-054.38E-051.10E-06

212.94E-041.38E-033.93E-043.93E-044.43E-041.18E-039.70E-055.64E-055.55E-058.11E-061.07E-051.07E-051.09E-025.64E-043.82E-059.27E-056.30E-042.51E-045.18E-053.15E-041.21E-066.14E-045.59E-051.94E-066.69E-061.15E-055.46E-053.05E-048.80E-07

228.59E-049.27E-046.38E-056.38E-054.57E-042.70E-033.49E-043.96E-041.42E-055.65E-054.93E-064.93E-063.16E-031.61E-044.19E-055.86E-051.48E-032.78E-041.00E-043.01E-034.91E-061.03E-053.73E-059.83E-071.17E-068.57E-061.48E-063.90E-064.34E-06

233.01E-044.12E-035.45E-055.45E-052.70E-036.69E-047.45E-054.26E-055.94E-059.23E-061.07E-061.07E-064.57E-031.17E-049.19E-056.58E-053.00E-046.23E-056.18E-056.52E-062.50E-061.09E-053.13E-058.33E-079.54E-079.33E-072.36E-063.23E-06

244.46E-031.04E-031.08E-051.08E-056.69E-041.75E-032.09E-042.79E-055.99E-052.93E-055.44E-065.44E-066.62E-031.21E-041.23E-051.73E-041.34E-043.75E-049.99E-051.85E-063.78E-063.93E-041.89E-055.58E-061.04E-051.05E-065.58E-064.03E-06

255.38E-031.75E-033.66E-033.66E-031.75E-031.57E-031.01E-047.26E-045.99E-051.51E-054.60E-064.60E-068.49E-049.44E-056.62E-054.35E-043.01E-049.17E-052.08E-052.19E-066.02E-052.66E-041.33E-064.30E-051.09E-065.93E-064.81E-05

263.31E-032.79E-033.92E-043.92E-041.57E-037.84E-041.20E-048.06E-049.08E-065.29E-054.05E-064.05E-063.21E-041.25E-046.20E-052.52E-046.47E-051.80E-044.76E-061.94E-065.14E-055.88E-049.41E-076.65E-053.07E-063.22E-05

272.56E-035.64E-031.00E-051.00E-057.84E-047.44E-033.08E-037.57E-057.98E-052.54E-049.67E-069.67E-068.36E-051.18E-041.03E-044.49E-042.18E-043.43E-051.01E-042.43E-061.63E-059.29E-047.76E-072.29E-068.76E-078.81E-06

288.13E-033.66E-039.56E-069.56E-061.04E-031.05E-048.47E-059.29E-054.82E-063.51E-053.51E-058.96E-051.25E-049.14E-053.32E-044.01E-042.34E-049.84E-052.65E-061.01E-042.35E-039.84E-073.59E-057.61E-053.24E-05

296.00E-031.15E-031.02E-051.02E-051.05E-042.19E-031.57E-046.90E-058.12E-059.32E-069.32E-069.34E-041.76E-052.79E-041.53E-034.90E-04