以电流画图像，“透视”大坝病灶

近日，在江西一处堤坝上，东华理工大学地球物理与测控技术学院院长邓居智跟同事们，将一卷卷红色的电缆从车上拿下，用它们将钉入土内的钢钎(电极)联接起来。
“这些是金属电极，我们根据需要布设电极后，就可以给堤坝做检查。”邓居智说，启动与电缆连接的主机，电流便可在堤坝体内传导。遇到不同的地质体，电流大小会发生变化，地面的测量电场也会随之改变。“这就如同用电流为大坝画三维图像，从而‘透视’坝体结构，快速判断堤坝是否存在空洞、裂缝、管涌、渗流等隐患。”邓居智说。

邓居智使用的仪器，是东华理工大学自主研发的DSDT-3型双分布式三维电阻率成像系统。以往，此类仪器多依靠国外进口。邓居智深知，关键核心技术要不来、买不来、讨不来。自2000年开始，他便开始关注工程与环境地球物理的相关问题。2007年的一次国际合作项目，让他坚定决心自主研制三维电阻率成像系统。

“要研制这套系统，核心在于攻克供电和测量电极之间的智能切换以及双分布式测量方式这两个难题。”邓居智回忆，如果这些问题不能解决，供电和测量电极之间的切换工作就必须人工来完成。

“网络查不到任何相关技术的具体资料，我们只能根据要实现的功能不断尝试。”邓居智介绍，从2007年开始，团队研究了多套方法。经过反复测试，他们最终在2011年研制出了拥有自主知识产权的分布式三维电阻率“CT”系统样机。

邓居智说，当时研制出的样机很笨重。如今，这套仪器已经升级到了第四代。其不同机型可分别用于中深部铀资源勘探、地下空洞探测、堤坝隐患探测、垃圾填埋场渗漏探测及考古等领域。

2020年7月，江西连降暴雨，赣江、鄱阳湖流域遭受严重洪涝灾害。邓居智团队带着仪器前往抗洪一线。团队先后在赣江新区、永修县九合联圩、彭泽县芙蓉堤、庐山市区、鄱阳镇邓—彭家村等危堤，开展“堤坝CT体检”工作，排查并指导修复蚁穴、孔洞和管涌泡泉通道等隐患200余处。通常情况下，完成数据采集后，该设备只需2-3个小时就能得到堤坝的三维电阻率结构图，直观地了解到内部情况。如果情况紧急，半个小时就能得到二维成像图。不仅如此，这套设备还在江西省海昏侯墓考古、贵溪市雷溪乡突发地面塌陷应急探测中发挥了重要作用。


(记者 魏依晨)