一、大坝常见病害
1.裂缝
①贯穿性裂缝：这类裂缝犹如大坝的 “致命伤”，会像利刃一样，直接切断坝体的结构整体性，极大降低大坝的承载能力，严重时，可能使大坝在水压作用下发生结构性崩塌。此外，贯穿性裂缝会打通坝体上下游通道，引发渗漏风险，为后续的渗透破坏埋下隐患。
②表面裂缝：别看表面裂缝看似轻微，实际上它们就像大坝表面的 “创口”，为水和侵蚀性物质打开了方便之门。这些物质顺着裂缝不断深入混凝土内部，加速混凝土的劣化，降低大坝的耐久性，长此以往，可能引发更为严重的结构问题。
2.渗漏
大坝出现渗漏，就如同容器漏水，不仅造成水资源的大量浪费，更严重的是，水流在渗漏过程中会携带坝体和坝基的细颗粒物质。这些颗粒的流失，会逐渐形成空洞，引发管涌、流土等渗透破坏现象。随着时间推移，这些破坏会不断扩大，最终可能导致大坝垮塌，给下游带来巨大的安全威胁。
3.混凝土剥蚀
在水流常年的冲刷下，大坝表面的混凝土如同被砂纸打磨，逐渐磨损剥落。寒冷地区的大坝，还要经受冻融循环的考验，混凝土在反复的冻结和融化过程中，内部结构逐渐被破坏。此外，水中的化学物质也会与混凝土发生反应，加速剥蚀进程。混凝土剥蚀会使钢筋外露，钢筋一旦与水和氧气接触，就会生锈膨胀，进一步破坏混凝土结构，降低大坝的耐久性和安全性 。
传统的大坝水下检测方法，如潜水员检测，不仅效率低，每次检测覆盖范围有限，且潜水员在复杂水下环境作业面临较大安全风险；船载声呐检测精度不足，难以发现细微结构缺陷。因此，引入先进的水下机器人进行大坝检测，对保障大坝安全具有重要意义。
二、检测需求分析
1.检测范围
涵盖大坝坝体水下部分、坝基、消力池、泄洪洞等关键区域。鉴于裂缝、渗漏等病害多发，尤其需重点检测大坝迎水面、坝体与基础的结合部位，这些区域受水流和水压影响大，结构受力复杂，是病害的高发区。
2.检测精度
能精确检测出微小的裂缝，这对于及时发现危害坝体安全的裂缝至关重要，有助于阻止裂缝进一步发展。测量坝体厚度误差控制在 一定范围内，通过精准测量坝体厚度，判断坝体是否因冲刷、剥蚀等原因出现厚度减损。对坝体表面缺陷，如蜂窝麻面、剥落等，可清晰识别并定位，以便对混凝土剥蚀等病害进行有效评估。
3.作业环境适应性
可在复杂水流环境下作业，适应水流速度。满足不同水深要求，下潜深度至少达到 300 米，部分大型水库大坝检测需具备更深下潜能力。同时，要能适应浑浊水质、低温等恶劣水下环境，这些环境因素不仅增加检测难度，也加速了大坝病害的发展。
青海高原某大坝壁面的完整检修
三、大坝检测
②现场勘察：到达检测现场后，对水域环境进行勘察，测量水流速度、水深、水温、水质等参数，评估作业风险。观察大坝周边是否存在障碍物，如渔网、漂浮物等，确保检测作业安全进行。
库尔勒某大坝检测前准备
③设备调试：在岸上对水下检测机器人及配套设备进行全面调试，确保其各项功能正常。
青海高原某大坝检测前调试
①机器人下水与定位：通过吊车或专用下水设备将水下检测机器人缓慢放入水中，操作人员在控制站根据大坝结构和预先规划的检测路径，操控机器人靠近大坝水下部位。利用机器人的定位导航系统，精准定位到起始检测位置。
②检测作业执行：按照预设的检测路径，依次启动各类传感器进行检测。先利用声呐对大坝周边进行大范围扫描，初步了解水下结构情况；再通过视觉传感器和激光测量仪对坝体表面进行详细检测，记录裂缝、缺陷等信息；同时，采集水压、水温、水质等数据。对于发现的异常区域，控制机器人进行重点检测。
③检测数据实时传输与分析：机器人将检测过程中获取的图像、数据等信息通过脐带缆或无线通信实时传输至岸上控制站。专业技术人员对数据进行实时分析，判断大坝的安全状况。
①机器人回收与维护：检测作业完成后，通过一键返航功能将水下检测机器人回收至岸上。对机器人进行全面清洁、检查与维护，确保机器人处于良好状态，为下一次检测作业做好准备。
②数据整理与报告生成：整理检测过程中获取的图像、数据等信息，进行深入分析。由专业工程师依据相关大坝检测标准和规范，撰写详细的大坝检测报告。
③建立检测档案：将检测报告、检测数据等资料进行归档，建立大坝检测档案。为大坝的长期安全监测和维护提供数据支持。
四、水下机器人
1.Xpertask介绍
Xpertask 系列是一款行业应用级水下机器人，负载能力强，兼容性高，适应性广，可搭载多种负载，在管道检测、桥梁检测、排污清淤、搜救打捞、水利水电等应用领域深受客户信赖!
2.Xpertask作用优势
①提高检测效率：相比传统检测方法，水下机器人可快速对大坝水下部分进行全面检测，大大缩短检测周期。以一座中型大坝为例，传统检测方法可能需要数周时间，而使用机器人检测仅需数天，提高了检测效率，为大坝安全决策提供及时的数据支持。
②降低检测成本：减少人工潜水作业，降低安全风险和人工成本。通过精准检测，避免因误判、漏判导致的额外检测和维修成本。
③保障大坝安全：及时发现大坝潜在的安全隐患，为大坝的维护和修复提供依据，避免因大坝安全事故造成的巨大经济损失和社会影响，保障水利工程的长期稳定运行。
在水利工程领域，大坝安全关乎国计民生。通过水下机器人检测，实现了对大坝病害的精准识别与分析。这不仅能及时发现潜在安全隐患，有效降低大坝安全事故的发生概率，还能为大坝的全生命周期管理提供可靠依据，延长其使用寿命，创造巨大的经济与社会效益。随着方案的实施落地，水下机器人将在大坝安全检测领域发挥更大的作用，书写水利工程安全保障的新篇章 。
