据调查,地下管道漏水至少浪费了1/3的自来水,如何快速方便地查找到漏水部位显得相当重要。现在西班牙巴塞罗那的加泰罗尼亚工艺大学的拉蒙&S226;帕拉斯&S226;阿伦和同事开发了一种“拍摄”地下三维图像的新技术,能够很快、很方便地确定管子漏水的部位,从而可以减少水的白白流失现象。
管道漏水通常是在水压下降或从地面喷出水时人们才会发现。技术人员通常在挖开路面之前,用一根金属棒或“听音棒”查找漏水的位置。这种方法是把“听音棒”放在水阀上,利用“听音棒”测听水流发出的嘶嘶声,确定漏水的部位。但这项技术存在缺陷,只有在安静的环境下使用效果明显。英格兰东南部负责泰晤士河管道渗漏的阿尔夫&S226;皮尔斯说,噪声问题在伦敦这种城市很严重,在那里每个星期只有几个小时街面是安静的。只有当深夜交通噪声和其他地下噪声渐渐停止,才能用这种技术查到漏水位置。更让人烦恼的是折腾半天可能白费力,因为水压下降不一定是漏水引起的,也可能是因为自动洗衣店过度用水造成的,因此,存在误判的可能。
为了更好地查看到地面下的真实情况,科学家又采用了测量电阻的方法。他们在地面上不同的位置钻洞,将电极放进去,然后在电极之间通电,并测量其间的电阻。由于电阻在一定程度上采取水的含量和组成函数的方法,这样通过测量电阻就可以计算出地下水的含量和水的化学成分。
计算机根据这些测量数据,可以得出一幅电阻分布图,这幅图能反映出地面下有多少水,甚至还能发现非导电物,比如塑料管。这种技术过去也曾使用过,目的是为了检查从下水道排出的污染物,比如曾用来检查华盛顿州的汉福德垃圾站的那些废料是否渗漏。
但这种方法为了获得地下的三维电阻图,需要在地上钻洞才能插入电极,这是很费力的。现在拉蒙&S226;帕拉斯&S226;阿伦和他的同事将这种方法进行了改进,他们研制了一种软件,有了这个软件,只要将电极安放在地面上,就可以得到电阻三维图。
用这项技术可以从图像上看到地面的纵深,它的深度比例是每对电极间距的4倍。只要调整电极的距离,就能得出一个达1米多深的地面垂直截面图。然后移动这排电极到另一个位置,可以得到该位置的截面图。通过连接这些单个片断的截面图,软件就能得出一个放大了的大面积的电阻三维图。
帕拉斯&S226;阿伦使用的这个软件非常灵敏,很容易就能从它产生的三维电阻图中识别管道的泄漏部位,研究人员已在大学附近的地下管道中做了试验,他们说:“模拟的漏洞很准确地就被查出来了。”皮尔斯说:“这种新技术听起来很有趣,我们很高兴为他们做了技术检漏测试。