【技术实现步骤摘要】
本申请涉及土石结构水损监测领域，尤其涉及一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法、设备及介质。
技术介绍
1、土石堤防结构在我国存量巨大，随着服役期的增长，大量土石结构被水逐步侵蚀，导致密实状态、变形及渗透状态发生变化。可靠的土石堤防结构密实及渗漏状态监测与评估方法将为堤防渗漏的前期预警提供可靠的技术支撑，可为早期处置提供可靠的工程决策依据。现有土石结构电阻率与其浸透、渗漏密切相关，通过监测其电阻率特征指标能较好的反应土石堤坝的稳定状态。
2、目前缺乏土石堤防工作状态的监测、评估技术，即无法对现有土石堤防结构的水侵蚀病害程度进行准确监测。同时，还难以实现堤防渗漏破坏的及时预警，容易加剧渗漏破坏的隐患程度，使后期加固处置的工程量成本进一步增加。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有土石堤防结构的水侵蚀病害程度，难以实现及时的监测与预警，容易加剧渗漏破坏的隐患程度，增大了后期加固工程量的成本，并且极易产生水毁灾害。
2、本申请实施例采用下述技术方案：
3、一方面，本申请实施例提供了一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，包括：根据土石堤防结构的体积三维模型，将专用电极进行空间分布处理，得到所述专用电极的电极分布位置；基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线；通过所述若干专
4、本申请实施例通过对土石堤防结构进行基于电阻率的水侵蚀状态监测，能够根据监测到的不同水侵蚀指标以及对应的电阻率值，来实时确定出该土石堤防的风险状态，从而实现对土石堤防结构及时的监测与预警，防止进一步加剧渗漏破坏的隐患程度降低了了后期加固工程量的成本，同时还能更好的预防发生沉陷、坍塌、冲毁等水毁灾害。
5、在一种可行的实施方式中，根据土石堤防结构的体积三维模型，将专用电极进行空间分布处理，得到所述专用电极的电极分布位置，具体包括：通过预设的三维测绘扫描仪，对所述土石堤防结构进行空间扫描，确定出所述体积三维模型；对所述体积三维模型进行横向等间距划分，得到横向间距位置；根据所述体积三维模型的竖向高度差，对所述体积三维模型进行竖向分层处理，得到竖向间距位置；基于所述横向间距位置以及所述竖向间距位置，将所述专用电极进行预埋处理，并生成所述专用电极在所述体积三维模型中的电极分布位置。
6、在一种可行的实施方式中，在基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线之前，所述方法还包括：根据，得到有关非饱和岩石电阻率和饱和度、孔隙率之间相互关系的电阻率模型；其中，为岩石电阻率；为孔隙水的电阻率；为岩性系数；为所述孔隙率；m为胶结系数；p为饱和度指数；为所述土石复合介质的历史水侵蚀指标系数。
7、在一种可行的实施方式中，基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线，具体包括：将历史岩石电阻率与对应的历史吸水饱和度进行趋势曲线的构建，得到电阻率随饱和度变化曲线；其中，所述电阻率随饱和度变化曲线的横坐标为所述土石复合介质下的饱和度，纵坐标为岩石电阻率；所述历史岩石电阻率为相同土石复合介质下所采集的历史电阻率；通过所述电阻率模型，将所述电阻率随饱和度变化曲线进行基于拟合优度下的变化趋势拟合，得到所述饱和度拟合曲线。
8、在一种可行的实施方式中，通过所述若干专用电极，构建所述土石堤防结构中处于时间变量下的电阻率变化曲线，并根据所述饱和度拟合曲线，对所述电阻率变化曲线进行异常变化位置的监测，得到电阻率异常变化点，具体包括：根据预设的时间变量，采集所述土石堤防结构中若干专用电极的电阻变化率；其中，所述时间变量包括：日度时间量、周度时间量以及月度时间量；基于所述时间量以及所述电阻变化率，确定出所述电阻率变化曲线；根据所述饱和度拟合曲线，对所述电阻率变化曲线进行适应性拟合，确定出电阻率变化拟合曲线；将所述电阻率变化拟合曲线与所述饱和度拟合曲线进行多点对比监测，识别出曲线异常变化点；其中，所述曲线异常变化点为曲线不重合下的突出点以及凹陷点；基于所述曲线异常变化点以及其对应的电阻率值，确定出所述电阻率异常变化点。
9、在一种可行的实施方式中，对所述电阻率异常变化点进行水侵蚀状态评价，得到水侵蚀指数，具体包括：根据所述电阻率异常变化点中的电阻率值，将所述电阻率异常变化点进行阈值分类下的水侵蚀状态评价；根据，得到第一水侵蚀指数 s；其中，为数学常数；为所述土石堤防结构的电阻率值，且的数值大于15；根据，得到第二水侵蚀指数；其中，的数值小于或者等于15；其中，所述水侵蚀指数包括：在电阻率值大于数值15下的第一水侵蚀指数以及在电阻率值小于或者等于数值15下的第二水侵蚀指数。
10、在一种可行的实施方式中，根据所述水侵蚀指数以及所述电阻率异常变化点，对所述土石堤防结构进行风险评估，得到水侵蚀风险等级信息，具体包括：若所述电阻率异常变化点中的电阻率值大于第一预设阈值，且所述水侵蚀指数为符合第一预设指数值范围的第一水侵蚀指数，则将所述水侵蚀风险等级信息确定为低风险信息；其中，所述第一预设指数值范围为（1，2）；若所述电阻率值小于或者等于所述第一预设阈值，且所述水侵蚀指数为符合第二预设指数值范围的第一水侵蚀指数，则将所述水侵蚀风险等级信息确定为中风险信息；其中，所述第二预设指数值范围为[2，3）；若所述水侵蚀指数为符合第三预设指数值范围的第二水侵蚀指数，则将所述水侵蚀风险等级信息确定为高风险信息；其中，所述第三预设指数值范围为小于或者等于0.1；若所述水侵蚀指数为符合第四预设指数值范围的第二水侵蚀指数，则将所述水侵蚀风险等级信息确定为极高风险信息；其中，所述第四预设指数值范围为大于0.1。
11、在一种可行的实施方式中，在对所述土石堤防结构进行风险评估，得到水侵蚀风险等级信息之后，所述方法还包括：若所述水侵蚀风险等级信息为所述低风险信息，则对所述土石堤防结构进行季度监测与状态评估，并生成季度水侵蚀状态报告；若所述水侵蚀风险等级信息为所述中风险信息，则对所述土石堤防结构进行月度监测与状态评估，并生成月度水侵蚀状态报告；若所述水侵蚀风险等级信息为所述高风险信息，则对所述土石堤防结构进行周度监测与状态评估，并生成周度水侵蚀状态报告本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，根据土石堤防结构的体积三维模型，将专用电极进行空间分布处理，得到所述专用电极的电极分布位置，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，在基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，通过所述若干专用电极，构建所述土石堤防结构中处于时间变量下的电阻率变化曲线，并根据所述饱和度拟合曲线，对所述电阻率变化曲线进行异常变
6.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，对所述电阻率异常变化点进行水侵蚀状态评价，得到水侵蚀指数，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，根据所述水侵蚀指数以及所述电阻率异常变化点，对所述土石堤防结构进行风险评估，得到水侵蚀风险等级信息，具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，在对所述土石堤防结构进行风险评估，得到水侵蚀风险等级信息之后，所述方法还包括：
9.一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序，每个所述程序包括指令，所述指令当被终端执行时，使所述终端执行根据权利要求1-8任一项所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，根据土石堤防结构的体积三维模型，将专用电极进行空间分布处理，得到所述专用电极的电极分布位置，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，在基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，基于在所述电极分布位置中的若干专用电极，对所述土石堤防结构中的土石复合介质进行有关岩石电阻率的吸水饱和度曲线变化拟合，得到所述岩石电阻率的饱和度拟合曲线，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种土石堤防结构的水侵蚀状态监测方法，其特征在于，通过所述若干专用电极，构建所述土石堤防结构中处于时间变量下的电阻率变化曲线，并根据所述饱和度拟合曲线...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭涛，綦跃强，王宗岳，王进，李万煜，李善花，张督峰，赵昱，陈仁山，
申请(专利权)人：山东黄河顺成水利水电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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