基于层析成像的土石堤坝渗漏进口及通道探测装备

任务来源：国家重点研发计划项目

技术领域：水文水资源

技术来源：

技术简介

依托国家重点研发计划项目“土石堤坝渗漏探测巡查及抢险技术装备研发”子课题“土石堤坝内部隐患及渗漏通道快速探测关键技术与装备研究”研发了一套基于层析成像的土石堤坝渗漏进口及通道探测装备。围绕土石堤坝渗漏进口探测技术难题，首先开展了电导分层流体直流电场正演模型与电导示踪层析成像反演模型研究，在明晰模型参数与试验条件对电导分层流体刻画效果影响的基础上，完善了基于电法的示踪剂运移层析成像刻画体系。结合研发的探测装备，开展了电导示踪与层析成像的土石堤坝渗漏进口探测模型试验及工程现场应用，实现了对土石堤坝模型渗漏进口的精准探测。针对土石堤坝内部渗漏隐患探测难点，构建了三维层析成像理论土石堤坝渗漏隐患刻画数值模型。通过选取堤坝典型渗漏隐患形式，开展了不同渗漏隐患形式下的层析成像适用性研究，揭示了层析成像对典型渗漏隐患的成像精度以及试验参数对典型渗漏隐患刻画效果的影响规律。结合研发的探测装备，开展了土石堤坝渗漏通道探测模型试验及现场应用，实现了基于三维层析成像的土石堤坝渗漏隐患探测刻画。在此基础上，进一步结合第三方权威机构测评检验了技术及装备的可靠性，形成了基于层析成像的土石堤坝渗漏进口及通道探测技术与装备。

主要性能指标

技术特色

1.项目研发的土石堤坝渗漏进口及通道探测装备创新性地采用了同步触发与分布式并行采集技术，结合可视化实时操作系统以及现场可编程阵列逻辑控制等技术，实现了多通道电场参数快速采集功能。 2.该装备主要由层析扫描探测主机、上位机，以及测控线缆组成，配备大容量锂电池开展作业，在兼具传统电法探测仪器的集中式与分布式探测功能的同时，实现了电导示踪与层析成像协同的堤坝渗漏进口及通道快速探测。 3.项目发展了基于层析成像的土石堤坝渗漏隐患刻画理论，建立了层析成像协同电导示踪的土石堤坝渗漏进口及通道探测技术体系。

推广情况

该技术理论先进可靠，装备野外作业适应能力强、数据采集速度快、探测效率高，相关技术装备已应用于四川、江苏、浙江等地的土石堤坝渗漏探测中。工程应用表明该技术装备可广泛适用于土石堤坝、混凝土堤坝的渗漏进口探测定位，土石堤坝内部巢穴空洞、集中渗漏通道、坝体散浸等渗漏隐患及缺陷异常的探测定位及规模刻画评估。该技术装备探测精度高，探测作业过程对水生态环境友好，对坝体结构扰动小，工程应用探测成本低，具有良好的技术装备推广应用前景和显著的社会生态效益。

典型案例

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重庆交通大学

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