一种堤坝渗漏入口探测装置及其探测方法制造方法及图纸

发明专利技术提供一种堤坝渗漏入口探测装置及其探测方法。该探测装置包括水上漂浮平台、层析扫描探测系统、示踪剂释放系统和数据处理系统。该方法包括确定勘察范围，划分勘察网格、规划测量路线、测量待测水域以及示踪剂的电导率、仪器布置、试验测量、数据处理、图像处理与分析、渗漏流速流向计算以及渗漏入口定位等步骤。该方法结合了层析扫描、示踪法、图像变化检测与测速等技术的优点，并通过水上操作平台实现水上工作，极大的提高了针对水库深水库区渗漏通道的探测精度与探测效率。漏通道的探测精度与探测效率。漏通道的探测精度与探测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种堤坝渗漏入口探测装置及其探测方法


[0001]本专利技术涉及地质构造地球物理勘探
，特别涉及一种堤坝渗漏入口探测装置及其探测方法。

技术介绍

[0002]根据2018年《全国水利发展统计公报》，目前我国已建成各类水库98822座，江河水库总长度约31.2万公里，各类海堤近2万余公里。上述水利工程在防洪、发电、供水、灌溉等方面产生了巨大的经济与社会效益。
[0003]然而，由于工程设计标准低、建设质量差、年久失修老化等原因，90％以上的水库存在着渗漏，其中30％存在着较为严重的渗漏。当水库内水位上升后，库水可能沿着山体的断层裂隙或者坝体坝基而流失。水库渗流问题是世界各国都面临的问题，渗漏不仅造成了水资源的浪费，而且直接关系到大坝的安全运行。渗透破坏是造成水库等水利工程失稳破坏的最主要因素，在汛期高水位时极易产生管涌、流土、接触冲刷、接触流失等渗透破坏问题，危及城镇、主要交通干线等基础设施以及广大人民群众的生命财产安全。要对水库渗漏病害进行处治，关键的技术问题就是如何准确诊断出渗漏部位和渗漏路径。
[0004]在病险水库的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堤坝渗漏入口探测装置，其特征在于：包括水上漂浮平台、层析扫描探测系统、示踪剂释放系统和数据处理系统；所述层析扫描探测系统包括层析扫描探测主机和层析扫描探测电极；所述层析扫描探测主机布置在水上漂浮平台上；被测单元区域预设有N个监测点位；每个监测点位均布置有一个层析扫描探测电极；所述层析扫描探测电极伸入到水下，用于监测电位的发射与接收；所述层析扫描探测电极与层析扫描探测主机相连；所述层析扫描探测主机用于控制探测过程中的放电方式、放电点位、放电次序、供电时间以及停供时间参数，并存储电场响应数据；所述示踪剂释放系统包括示踪剂存储水箱和示踪剂释放喷头；所述示踪剂存储水箱布置在水上漂浮平台上；所述示踪剂存储水箱存储有示踪剂；被测单元区域预设有M个示踪剂释放点位；每个示踪剂释放点位均布置有一个示踪剂释放喷头；所述示踪剂释放喷头伸入到水下，用于均匀喷洒示踪剂；所述示踪剂释放喷头通过硅胶管与示踪剂存储水箱连接。2.根据权利要求1所述的一种堤坝渗漏入口探测装置，其特征在于：所述水上漂浮平台包括多个箱型浮筒；相邻箱型浮筒通过连接杆和螺栓固定连接。3.根据权利要求1所述的一种堤坝渗漏入口探测装置，其特征在于：所述层析扫描探测系统还包括电池箱；所述电池箱用于为探测过程提供电源。4.根据权利要求1所述的一种堤坝渗漏入口探测装置，其特征在于：所述层析扫描探测电极的端头采用石墨电极或铜电极。5.根据权利要求1所述的一种堤坝渗漏入口探测装置，其特征在于：所述示踪剂释放系统还包括水泵、阀门、连接管、转子流量计以及不同规格的转接头；所述水泵用于提供示踪剂释放的动力源，出流流量通过设置水泵参数进行控制；阀门通过软管与水泵和转子流量计相连，用于控制探测过程中的示踪位置以及各示踪点位上的出流流量；转子流量计位于阀门和水下部分的示踪剂释放喷头之间，用于观测示踪剂释放过程中的流量参数，便于对阀门的开闭程度进行调整。6.一种采用权利要求1～5中任意一种堤坝渗漏入口探测装置的探测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将待开展渗漏探测的水域划分为若干个单元区域；其中，单元区域的尺寸与悬浮平台的大小一致；单元区域的形状设置为多边形；2)规划测量路线；针对探测位置的不同，沿堤坝边缘或库区内设置测量路线；3)在起始测量单元区域内布置堤坝渗漏入口探测系统，并记录坐标位置；4)获取待测单元区域水体的电导率本底值并记录为σ1；5)在示踪剂存储水箱中配置电导示踪剂；所述电导示踪剂的电导率σ2；其中，σ2＝2σ1～40σ1；6)向单元区域水体中的示踪剂释放点位喷洒示踪剂；7)进行单元区域的层析扫描探测，并将所获得的数据存储在层析扫描探测主机中；8)层析扫描探测数据处理与电阻率分布反演分析；将存储于层析扫描探测主机中的数据导入数据处理系统；建立数值模型网格；选取相应的探测点位，将探测数据融入数值模型中，利用层析扫描方法对预处理后的探测数据进行反演分析，得到单个探测单元水域内的电阻率分布图像；重复上述过程，得到单元水域内不同时刻坝面或者坝底处的电阻率分布图像；
9)渗漏入口的识别与渗漏规模评价；在反演分析得到的探测单元区域内不同时间段内多张电阻率分布图像上选取特征点位并进行标定，利用图像变化检测与测速技术对电阻率分布图片进行处理；通过对比分析多张时序图像中特征点位上的电阻率变化情况，以及不同时刻电阻率分布图像中等值线的形状，边缘波峰、波谷的变化规律，判断待测单元区域内是否存在异常渗漏点；结合各测量组的时间间隔，通过分析得到渗漏入口的位置以及探测区域中水流的流速与流向信息，进而对渗漏规模进行评价；10)移动水上漂浮平台至下一单元区域，重新布设测量仪器；重复步骤3)～9)直至完成所有待测单元区域的测量。7.根据权利要求1所述的一种堤坝渗漏入口探测方法，其特征在于：所述电导示踪剂的溶质采用氯化钠、氯化钾等电解质。8.根据权利要求6所述的一种堤坝渗漏入口探测方法，其特征在于：步骤7)中，采用层析扫描探测系统测量待测区域内的自然电位值，选定零势点；将探测过程中的放电点负极以及测量点的负极统一连接至零势点。将若干探测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁越，张斌，夏日风，孙志伟，张宏杰，代磊，刘楠楠，汪魁，徐炜，薛宏程，邢冰，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：