2007 年，北京市有关部门专门编制了《北京市南水北调配套工程总体规划》，提出了“两大动脉、六大水厂、两个枢纽、一条环路和三大应急水源地”的供水格局。东干渠工程是北京市南水北调配套工程“一条环路”中线路最长，投资最大的项目。其输水隧洞工程沿五环路，北起北五环上清桥，南至亦庄经济开发区，全长 44.7 公里，最大过水流量为 26 立方米每秒，直接或间接供水的水厂规模约占北京市南水北调工程供水水厂总规模的 50%。
东干渠工程的实施对实现北京市多水源联合调度，保证北京市中心城和新城主要水厂具备双水源条件，保障首都的供水安全及可持续发展等方面具有重要意义。
北京南水北调配套工程总体规划图
东干渠输水隧洞十厂分水口至通州分水口段现有3处地表渗水点，博雅工道根据南水北调环线管理处要求，在输水隧洞排空前针对部分地表渗水点段开展机器人检测工作，重点检测了隧洞伸缩缝及渗漏点。此次检测的目的主要为人工进洞检测相互印证，积累不停水隧洞渗漏检测的技术经验，验证新技术的可行性。
南水北调配套工程亦庄调节池
地下管网的常见的检测难点是管道过于狭窄，而东干渠作为输水隧洞检测难点问题不在空间小，而是空间太大。行业规定超过800mm孔径的管道可以下人检测，东干渠管内孔径达到了4.6m(4600mm)。这种孔径大且路径长的输水隧洞，要实现大规模全面检测，常规的人工检测方法需要在排空隧洞后进行多人多轮次的作业。除此之外，根据数据整理分析的结果，还要针对关键位置进行二次的专项检测。
传统检测方式为达到标准，检测的时间相对较长且较难预估。排空检测在一定程度上会影响输水隧洞的日常使用，因此如何在有限的时间内对大口径输水隧洞管道实现全覆盖检测，是检测任务的一大难点，也是这类输水隧洞检测的关键所在。
北京南水北调配套工程总体规划图
创新性检测技术
水下机器人技术在大口径地下输水隧洞检测中的集成应用与示范
2022 年 9 月-10 月，我单位在南水北调东干渠亦庄分水口不同管段进行了多次检测。创新性地使用最新的水下机器人技术，在管道不排空的情况下实施带水检测。
此次检测内容包括水下机器人光学检测、声学检测、激光测量及渗漏试验。检测人员根据地表渗水点的位置，在临近的排气阀井布放 R1-20Pro 水下机器人。在排气阀井上下游各 300 米范围管段，使用水下高清摄像头、前视多波束声呐和管道声呐进行全覆盖扫描。
检测使用的 R1-20Pro 水下机器人搭载水下高清摄像头、前视多波束声呐、管道声呐、激光测量尺和喷墨示踪装置，共检测了约 685 条环缝，总距离约为 10 公里。
在排气阀井进行布放的现场
博雅工道水下观测系列产品采用模块化设计，可搭载声呐、机械臂、激光测量尺、喷墨示踪装置等多种配件，能够完成水下设施、建筑物的检查、维修、维护和拆除的工作。通过计算机辅助设计技术，在复杂水域可以保持稳定工作，矢量分布的水平推进器使得水下动作更加灵活可控。
检测方法除了传统的驻足检测，还创新性地结合多种方式，对重点关注部位和异常区域使用搭载的激光测量尺、喷墨示踪装置和渗漏检测仪器进行重点渗漏试验，并做好对应标记进行进一步渗漏检测和激光尺扫描。同时对低洼管段的隧洞洞底淤积检测及隧洞洞身裂缝检测。
驻足检测、激光尺检测、喷墨示踪渗漏试验
最终检测结果与人工排查检测结果相对比，缺陷类型全面，结果准确。根据声呐探测结果绘制出的管道的淤积深度分布更为后续研究隧洞淤积机理提供了精准的数据支撑。
管道声呐图像
此次带水状态检测，证明了水下机器人在前期运维阶段非排空状态检测的重要意义，能够为生产运维提供可靠的数据和视频依据，为后期排空作业、预警排期、运维计划有着重要的参考价值。水下机器人能够对管道的基本健康状态进行评估，极大的节省了排空成本，降低了人员运维难度。
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