湖南:电渗脉冲技术为坝体构建无形“防渗墙”

湖南省水科院研究团队在分析坝体渗漏情况 通讯员 熊追 摄
□通讯员 熊追
在湖南省水利水电科学研究院(以下简称湖南省水科院)洞井实验基地,一座长38.5米、占地912平方米的“堤坝立体防渗智能系统物理模型”持续运行,坝体内分组布设的湿度传感器实时回传数据,验证着“电渗脉冲堤坝立体防渗关键技术”的各项性能指标。这项技术正为堤坝渗漏治理构建出一道无形的“防渗墙”。
这项由湖南省水科院牵头研发的技术,已入选水利部国际合作与科技司《2025年度成熟适用水利科技成果推广清单》,成为全国100项推广成果之一。
坝体渗漏,是影响水利工程安全运行的常见隐患。传统高压灌浆、混凝土防渗墙等手段以被动封堵为主,施工周期长、成本高,且对坝体局部应力状态会产生附加影响。
湖南省水科院项目研究团队转变思路,从“主动控水”入手,提出电渗脉冲技术——在坝体内部构建可控直流电场,利用电渗效应驱动混凝土孔隙中的水分子从背水面向迎水面定向迁移,相当于在背水面前沿形成一道动态维持的低湿屏障。
整套系统由耐腐蚀电极、可编程脉冲电源和智能主机三部分构成。阳极布设于背水面,阴极置于迎水面,形成点面结合的立体电场结构;脉冲式供电方式可缓解电极极化效应,保障系统长期稳定运行。
从实验室走向工程一线,这项技术经受住了实践检验。浏阳市大栗坪水电站和邵阳市隆回县江子田水电站,两座电站厂房此前长期遭受渗水困扰:江子田电站因结构体位于水下,多处渗水且钙质流失形成渗漏通道;大栗坪电站蜗壳廊道因年代久远渗漏反复,经多次整修均未根治。
引入电渗脉冲防渗技术后,情况明显改善:系统投运约10天后渗水明显减弱,45天后水痕逐步消退,两个月后背水面混凝土完全干燥。经检测,墙体含水率从34.7%降至8.8%,渗漏量减少80%以上,浸润线高度降低30%至50%。
在能耗方面,得益于脉冲电源的通断工作模式,系统稳定运行后转入超低电压维持状态。大栗坪水电站监测数据显示,智能主机连续运行593天,总耗电量为16.4千瓦时;达到预期防渗目标后系统保持静默待机状态,能耗近乎归零。相比传统防渗,这项技术后期维护成本仅为原有方式的20%。
智能化管理也是一大亮点。系统具备每秒1次的数据采集频率、0.1毫安的电流波动检测灵敏度、95%以上的故障自检率,并支持PC端与移动端远程管理。
2025年,这项技术在第二十届水利先进技术推介会上展出,并成功入选推介名录;2026年,又先后在第五届防汛抗旱应急抢险新技术新产品应用研讨会等多个行业会议上展出,获得业内广泛关注。
从物理模型验证到实体工程应用,从省内试点到进入全国水利科技成果推广清单,这项以主动疏导、非破坏性干预、智能化调控和低碳运行为特点的技术,历经多层级、多场景的持续验证,已形成一套高效、可持续的堤坝渗漏治理解决方案。
来源:中国水利网站 2026年8月3日
作者:熊追
责任编辑:宋雨恒
