水庫尤其是高壩大庫，可有效調蓄洪水、發電、利用和保護水資源等，為人類帶來巨大的利益。中國是世界建壩第一大國，現有水庫 9.8 萬多座，其中大型水庫有 700 余座，中型有 4100 多座。

然而水庫大壩在發揮其價值的同時，也具有潛在的安全風險，大壩一旦出現嚴重事故甚至潰壩失事，將嚴重危害下游人民生命財產安全和地區社會經濟發展。設計不當、施工質量問題以及運行管理不善都會導致水庫大壩失事。

歷史上水庫垮壩沖毀的村莊

大壩的安全狀況是一個動態過程，一方面，隨著運行條件和自然環境的長期影響，大壩及其地基會有老化、劣化可能，尤其是近幾年極端氣候變化，更是給大壩安全管理帶來了前所未有的調整。

另一方面，極少數大壩存在的設計、施工質量先天缺陷，如水文、地質、地震資料及參數不準確，施工中使用不合格的原材料，隱蔽工程項目施工偷工減料，工程金屬結構及機電設備加工制造工藝粗糙、安裝誤差超標等，在運行初期可能不會被發現，但隨著時間推移，其后果均會在運行中有所顯現。

伊登維爾大壩潰口

所以對大壩進行定期檢查，是發現工程安全隱患、改善大壩安全狀況、提高大壩耐久性的有效手段。我國 1989 年開始實施水電站大壩安全定期檢查制度，至今已經完成了三輪大壩安全定期檢查工作，目前正在進行第四輪大壩定檢。從定檢結果看，1998年完成 96 座大壩的首輪定檢共確認險壩 2 座、病壩 7 座，2005 年完成 120 座大壩的第二輪定檢共查出病壩7座，2012 年完成 173 座大壩的第三輪定檢共查出病壩 2 座，即使是正常壩也存在不同程度的缺陷需要處理，其中第三輪定檢共提出消缺處理和加固補強的意見達 522 項。

定期檢查對規范大壩運行管理、加強大壩等水工建筑物運行狀況監測和綜合評價、檢查監控異常部位安全隱患、及時進行加固處理、保障大壩運行安全發揮了重要作用，應該長期堅持。

位于雅礱江上游的二灘水電站，裝機總容量3300兆瓦

中大型水電站往往庫區大，大壩整體結構大。相比潛水、水下電視等其他傳統的現場檢測技術，ROV 的使用可以讓水電站大壩的檢測變得更為高效科學。ROV 作為檢測平臺,自身可配裝光學和聲學儀器，對大壩、涵洞、閘門等水下結構進行水下全方位掃描檢測,對重點部位還可以進行近距離“駐足”觀測測量。檢測數據通過數字化的形式儲存,形成水庫、大壩、水閘等結構的“體檢”檔案。

根據《水電站大壩安全定期檢查監督管理辦法》規定，大壩定檢一般每五年進行一次。首次定檢后，定檢間隔可以根據大壩安全風險情況動態調整，但不得少于三年或者超過十年。桐子林水電站 2016 年 3 月工程竣工，于 2021 年迎來了首次定期檢查。同年 5 月，受國家水電站大壩安全和應急工程技術中心委托，我公司攜帶纜控無人潛航器 R1-45 搭載水下高清攝像和圖像聲吶對水電站大壩上游面和門槽水下進行檢查。

桐子林水電站是 2010 年國家確定的西部大開發 23 個標志性重點項目之一，位于四川省攀枝花市鹽邊縣境內的雅礱江干流上，是雅礱江干流下游最末一級梯級電站。

位于雅礱江下游最末的電站，桐子林水電站

電站距上游的二灘水電站約 18km，距雅礱江與金沙江匯合口約 15.0km，距攀枝花市約 28km。電站樞紐右岸有桐雅公路通過，左岸有攀枝花至米易公路通過，電站距成昆鐵路桐子林火車站約 1km。電站樞紐上游約 700m 處為橫跨雅礱江的桐子林大橋。

桐子林水電站由河床式發電廠房、泄洪閘及擋水壩等建筑組成，電站總裝機為 60 萬千瓦，年平均發電量約30億千瓦時。電站以發電任務為主，水庫正常蓄水位為 1015.00m，總庫容 0.912 億 m³，水庫具有日調節性能。工程屬二等大（2）型工程，永久性主要建筑物按2級建筑物設計，次要建筑物按 3 級設計。

桐子林水電站

2021 年 5 月 19 日～5 月 25 日期間，我公司在桐子林電站大壩的上游面和門槽進行進行了為期一周的水下檢查。現場作業時，壩頂氣溫一度高達達到 41℃，工作人員采取了對應的防暑措施，確保水下檢查工作可安全順利進行。

門槽內庫水表面ROV入水情況

在水利水電工程中，ROV 工作環境主要受水流速、水下能見度、水面雜物、水底堆積物和水下復雜結構等的影響。而 R1-45 作為博雅工道的核心級產品可以很好地應對水下出現的各種狀況。

該系列 ROV 內置電子羅盤、壓力傳感器、濕度傳感器、姿態傳感器以及高清攝像頭和照明系統，通過六個矢量分布大推力無刷螺旋槳推進器驅動。世界上最高的水壩，雙江口水電站大壩壩高314m，R1-45 的耐壓深度可達350m，可完全滿足任何大壩水下檢查的需要。

R1-45 還配有 200 萬像素，110° 廣角的攝像頭，支持4倍光學變焦。星光級影像模塊，能在 0.001lux 及以下照度環境下顯示清晰的彩色圖像，配合照明輔助系統，實現水下高清影像采集，最高支持 1080P/30 幀圖像輸出；外置獨立云臺，云臺調節范圍 ±90°，設備監視半徑大于 2 m，通過臍帶纜將圖像傳輸到地面控制基站，控制基站上的顯示平臺能夠準確、實時高清顯示設備采集到的數據信息，方便現場人員實時了解水下的狀況。

ROV搭載的高清攝像頭拍攝到的水下堆積物及銹蝕狀況

在水下檢查過程中，操作人員利用 ROV 精密控制、水中快速行進速度、長時間水下工作等技術優勢，快慢相結合，采取 ROV 在大壩上游表面緩慢勻速前進、緩慢勻速后退、快速巡游、快速升降。必要時輔助反復擺動 ROV 驅趕泥垢等方法，結合水下多波束聲納圖像進行水下定位，可以緩慢仔細排查大壩滲漏點。

此次任務搭載的多波束圖像聲吶發射的聲波遇到目標后反射回聲納表面，根據回波可以獲得多波束目標聲吶圖像信號，這樣 ROV 系統就能在渾濁或黑暗環境下實現對目標物體的辨識和定位。有了聲吶的幫助，在水下，可以輕易地判斷出設備所處位置，對操作帶來了極大便利，下圖為攝像頭中未出現參照物時操作調整 ROV 的情況。

ROV搭載的聲吶掃描出的庫岸邊坡圖像

聲吶為ROV操作提供導航及距離信息

桐子林電站水下設施的首次“體檢”雖查出了一些問題，但綜合評價影響較小，總體表現良好。相信隨著技術的發展和規范的建立，ROV 作為水下檢測的有力工具，能更好地配合水電站大壩安全信息化工作，幫助大壩更健康，良好的運行。